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地球内部巨大的“熔岩灯”可能导致磁极翻转

一位专家说,位于地核正上方地幔层的区域可能会表现得像巨大的熔岩灯。在那里,熔岩团会周期性地上升和下降,这种现象可能会影响行星的磁场。Vadim Sadovski/Shutterstock)

如果你能回到41000年前的最后一个冰河时代,你的指南针会指向南方而不是北方。那是因为在几百年的时间里,地球的磁场发生了逆转。这些逆转在地球历史上反复发生,有时持续数十万年。我们知道它是如何影响磁性矿物的形成的,我们现在可以研究地球表面。“KdSPE”“KdSPS”有几种想法来解释磁场反转发生的原因。其中一个更为合理。我和我的同事们发现,地核顶部的区域可以表现得像巨大的熔岩灯,在我们的星球内部,岩石块会周期性地上升和下降。这可能会影响它的磁场并导致它翻转。我们的发现是通过研究来自世界上最具破坏性地震的信号。

位于我们脚下3000公里处,是海洋最深处的270倍,它是地核的起点,一个主要由熔融的铁和镍组成的液态球体。在这个地核与上面岩石地幔的分界线上,温度接近4000摄氏度,与恒星表面的温度相似,其压力是地球表面压力的1.3倍以上,在这个分界线的地幔一侧,

,固体岩石在数百万年的时间里逐渐流动,推动了板块构造运动使大陆移动并改变形状。在地核方面,流体和磁性铁会剧烈地旋转,产生并维持地球磁场,保护地球免受空间辐射的影响,否则会剥夺我们的大气层。

,因为它离地下很远,研究核幔边界的主要 ... 是通过观察地震产生的地震信号。利用有关地震波形状和速度的信息,我们可以计算出它们经过地球到达我们的那部分是什么样子的。在一次特别大的地震之后,整个行星像一个铃铛一样振动,在不同的地方测量这些振动可以告诉我们行星内部的结构是如何变化的。

这样,我们知道在核心的顶部有两个大的区域,地震波比周围区域传播得慢。每一个区域都非常大,如果它位于地球表面的话,它将比珠穆朗玛峰高100倍。这些区域被称为大的低速区,或者更经常被称为“团块”,对地幔动力学有重大影响。它们也会影响地核冷却的方式,从而改变外地核的流动。

近几十年来发生的几次特别具有破坏性的地震使我们能够测量沿着地核-地幔边界移动的一种特殊的地震振荡,称为斯通利模式。我们最近对这些模式的研究表明,与周围材料相比,堆芯顶部的两个团簇具有更低的密度。这表明物质正积极地向地表上升,这与其他地球物理观测结果一致。

的新解释

这些区域可能密度较小,仅仅是因为它们更热。但另一种令人兴奋的可能性是,地幔这些部分的化学成分使它们的行为像熔岩灯中的一团。这意味着它们在冷却和溅落到地核之前会加热并周期性地向地核表面上升。

这种行为将改变数百万年来从地核表面提取热量的方式。这可以解释为什么地球的磁场有时会反转。在地球历史上,磁场已经改变了很多次,这一事实表明

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