地球磁場形成之謎首度揭開

英國《自然·通訊》雜志25日發表的一項地球科學模型，首次詳細分析了地球早期磁場是如何產生的。

地球的磁場已經運行了至少34億年，而它的起源卻一直未知。磁場其實也是地球最神秘的特征之一，它對所有生命體都至關重要。長時間以來，科學家將磁場理論化為地核動力作用的結果。在地球內部，液態的外核圍繞著固態的內核旋轉，而其方向則與地球自轉的方向相反。

現如今所說的磁場，正是由富含金屬鐵的液態地核外核中的“發電機”產生的，但這一過程在地球早期，應該較難維持，因為地核的冷卻速度並不夠快。早期地核周圍有一層熔融硅酸鹽（一種基底的岩漿海洋）。不過，此前對硅酸鹽液體的導電率測量顯示，這些化合物無法形成“發電機”。

此次，美國加州大學洛杉磯分校研究人員拉斯·斯特裡克斯路德和同事進行了一系列模擬，對條件近似早期地球基底岩漿海洋的硅酸鹽液體的導電率進行了預測。研究團隊發現，在該海洋的預測溫度和壓強下，硅酸鹽的導電率足夠維持“發電機”的運轉。

基於這些結果，他們計算了磁場強度，發現其與太古宙（約40億年至25億年前）古地磁記錄中的磁場強度相似。研究團隊的結論是，早期磁場是由基底岩漿海洋產生的，並認為宇宙中其他類地天體可能也存在硅酸鹽“發電機”。

研究人員認為，通過明晰地球磁場的形成，人類將能更明確地球的內部機制，而這將讓我們更好地了解形成其他行星的地質過程和種類，從而確定其他行星是否具有支持生命存在的能力。

總編輯圈點

我們中國人是最早發現地球有磁場的民族，也最早利用地磁的方向性來導航。但科學絕不能停留在實用即滿足的層次。對自然現象背后原因的好奇，讓我們去深鑽地層，去制造地震，去找尋幾十億年的地磁記錄，多領域的發現匯集成日漸高深的知識體系。無盡的探索帶來無盡的興奮，小課題也可能通向宇宙的奧秘。