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科学家揭示地球固体内核形成时间

时间:2022-07-08 11:32

近日,记者从中科院地质地球所获悉,中外科学家采用实验和数值模拟相结合的方法,揭示地核的热导率值有相当大的变化,预示了地球内核形成的时间范围为少于5亿年到接近20亿年。相关成果发表于《自然》。

现今的地球内部有一个位于地心由固态的铁(含少量轻元素)组成的内核,该内核被液态外核所包围。外核的流体运动是产生地磁场的原因。然而,地球形成之初地核完全是液态的,固体内核形成的时间一直备受争论。

日前,英国利物浦大学Andrew J. Biggin主持了一项研究,在与中科院地质地球所副研究员Greig A. Paterson合作的基础上,梳理了前寒武纪的地磁场古强度数据。科研人员采用最近提出的质量标准QPI对最新的数据进行筛选来保证数据的可靠性。通过对高质量数据的分析,证实了500Ma至3.4Ga之间的地磁场与现今地磁场非常相似,均是由偶极子场主导的。

研究人员对这些古强度数据进行时序分析,揭示了古强度值有一个明显的高—低—高特征,1.4Ga~2.4Ga的强度较低。而前后两个古强度较高的时期的平均虚偶极矩分布在54ZAm2和44 ZAm2之间,这与过去300万年以来的古强度相当。地磁场古强度长期变化明显的高—低—高特征是符合地核发电机由热对流驱动主导转化成由化学对流驱动主导这个预期的。这表明,地球固体内核在大约10亿~15亿年前开始形成。

这些古地磁结果为地核的热导率是一个中等的值提供了强有力的支持。这暗示地核冷却要比之前认为的慢得多,对地球总体演化有着重要的意义。(来源:中国科学报 彭科峰) 

科学家揭示地球固体内核形成时间

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