根据计算,地核开始形成于10亿至30亿年前 , 而且从那以后再也没有增大 。此外,地球内核两个部分之间温度的差异造成了一种外部的对流运动:热物质上升和冷物质下沉 。正是这种对流运动刺激并维持着在地球物理学范畴内最大的一个谜团:地球磁场 。
从1600年英国女王伊丽莎白的御医威廉·吉尔伯特称地球是一块“大磁铁”以来,探究为何会存在地球磁场就成为了科学界一个难以解答的问题 。产生磁场只有两种方式 。一是通过吉尔伯特认为的永久磁石,另一种是通过电流 。不管是哪一种 , 都符合一点事实,那就是磁场的起源在地球内核,而且是自地球存在以来就已经存在了 。
但是永久磁石还不能解释所有问题 。1919年爱尔兰人约瑟夫·拉莫尔提出 , 磁场由自激发电机效应产生,也就是某些电流产生了磁场 。这种电流不能出现于地幔,因为地幔是由无法产生与观测到的磁场强度相同的半导体物质构成的 。因此电流只能来自于一个地方:地球内核 。
拉莫尔提出的发电机效应需要预先存在一个原始的磁场和一种导电流体,也就是铁,以便把旋转的能量变为磁场能量 。一旦发电机效应开始 , 原始磁场就会消失 。
距离威廉·吉尔伯特出版《磁石论》一书已经过去了400多年 。因为这本书,作为静电学和磁学实验方面的先驱,吉尔伯特被视为英国实验科学之父 。但是,尽管科学界已经取得了很多成就,有了很多重大发现 , 但对于我们生活的地球的中心,依然有很多未知的东西等着科学家们去研究 。(编译/王萌)
【地幔深处蕴藏巨大水库 水量或超海洋总和】
文章插图
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