據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，地球的磁場(chǎng)屏蔽了來(lái)自宇宙的致命輻射，倘若沒(méi)有它，地球不可能存在生命。一種被稱為“地球發(fā)動(dòng)電機(jī)”的現(xiàn)象，即液態(tài)金屬鐵在地球外核心的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致了磁場(chǎng)的生成。但它一開(kāi)始是如何創(chuàng)建的，以及接下來(lái)在整個(gè)地球歷史上，它是如何維持地球的磁場(chǎng)，這對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)一直是個(gè)謎。新研究揭示了這個(gè)極為重要的地質(zhì)事件的歷史。地球在形成初期從太陽(yáng)周?chē)e大量的材料，隨著時(shí)間的推移，最致密的物質(zhì)——鐵內(nèi)沉了，從而創(chuàng)造了我們今天知道的這些層——核心，地幔和地殼。
當(dāng)前，地球內(nèi)核為實(shí)心鐵，與一些其他的物質(zhì)一起經(jīng)歷了早期的分層過(guò)程。外核芯是一種液態(tài)鐵合金，它的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了磁場(chǎng)。為了把地球及地磁場(chǎng)的發(fā)展過(guò)程拼合起來(lái)，就需要更好地理解熱是如何由內(nèi)芯固體和外芯液體進(jìn)行傳導(dǎo)的，而且，更重要的是要理解維持一個(gè)連續(xù)磁場(chǎng)的能量。但這些物質(zhì)明顯存在于非常極端的條件下，既要非常高的溫度又要非常強(qiáng)的壓力。這意味著它們的行為將與表面上看到的不同。
科學(xué)家Goncharov表示他們迫切地感測(cè)到，需要對(duì)地核物質(zhì)進(jìn)行直接熱導(dǎo)率測(cè)量。但是他們不可能接近地球核心并親自取樣本，因此這個(gè)團(tuán)隊(duì)使用了一種叫做激光加熱金剛石壓砧的工具，來(lái)模擬地球的核心條件，研究鐵是如何在其中傳熱的。金剛石壓砧擠壓兩顆鉆石之間的小樣本材料，在實(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)造了地球深處的極端壓力。激光將材料加熱到必要的核心溫度。
采用這種基于實(shí)驗(yàn)室的模擬，該研究小組能夠在34.5萬(wàn)至130萬(wàn)倍的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和2400至4900華氏度條件下觀察鐵物質(zhì)樣品，來(lái)研究它們是如何傳播熱量的。他們發(fā)現(xiàn)這些鐵樣品傳輸熱量的能力，與地球核心內(nèi)先前估計(jì)的熱傳導(dǎo)率的下端相匹配——在18至44瓦每米每開(kāi)爾文之間。這意味著在地球早期歷史上，就已經(jīng)存在維持“地球發(fā)電機(jī)”所需的能量了。Goncharov還表示，為了更好地理解核心導(dǎo)熱系數(shù)，他們下一步需要解決的是，當(dāng)鐵沉淀到地核心影響地球內(nèi)部熱過(guò)程時(shí)，非鐵材料是如何進(jìn)行流動(dòng)的。
來(lái)源：騰訊太空
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