地底發現巨大液態鐵「噴射流」
和太陽表面一樣熱
一條快速流動的鐵水(molten iron)河被發現在阿拉斯加和西伯利亞底下奔騰,大約在地底下3千公里(1,864英哩),而且看起來好像在加速中。
這條巨大的噴射流,估計大約420公里寬(260英哩),而且幾乎和太陽表面一樣熱,在不到二十年,速度增加了三倍,正朝向歐洲前進。
成員之一、來自丹麥技術大學(Technical University of Denmark)的克里斯.芬雷(Chris Finlay)說:「我們瞭解太陽比瞭解地球核心還多。對於更加瞭解地球內部的活動,這個噴射流的發現,是令人興奮的一步。」
芬雷和研究小組在分析來自歐洲太空總署(European Space Agency,ESA)名為蜂群(Swarm)的三顆衛星數據時,發現到這個噴射流。
在2013年發射,用來測量地球磁場的波動,這些衛星允許研究人員創造出一種X射線的地球的內部結構,揭露我們過去甚至不知道已存在的巨大元件。
來自英國裡茲大學(University of Leeds)的首席研究員菲爾.利福摩爾(Phil Livermore)說:「歐洲太空總署的蜂群衛星正在提供最清晰的X射線核心照片。」
「我們不僅僅是第一次清楚地看到這個噴射流,我們也明白為什麼它在那裡。」
地球磁場被認為是產生於地球核心深處進行的活動。
地球核心本身是一塊固體,大小是月球的3分之2,主要是由鐵組成。溫度大約是攝氏5,400度(華氏9,800度),幾乎和太陽表面一樣熱,達到強烈的攝氏5,505度(華氏9,941度)。
圍繞實心內核的是一層2,000公里厚(1,242英哩)的地球外核,主要是由液態鐵和鎳組成。
溫度,壓力以及在這一層組成物的差異在液態金屬產生移動和渦流,並且和地球自轉一起,產生電流,然後產生磁場。
當研究人員檢視來自北半球外核心區域的衛星數據時,發現在阿拉斯加和西伯利亞底下有奇怪的磁流‘波瓣(lobe)’。
但這些波瓣並沒有停留在那些地方,它們正在往歐洲大陸的方向移動,而且研究小組表示它們正被鐵水噴射流推擠。
安迪.柯格林(Andy Coghlan)為新科學人(New Scientist)雜誌寫報導:「因為它們的移動只可能來自於鐵水的物理運動,因此波瓣被當作標記,允許研究人員跟蹤鐵水的流動。」
研究小組發現,這個噴射流從2000年以來就在加快速度,目前正在推擠在阿拉斯加和西伯利亞底下的波瓣,速度是典型的外核速度的三倍,以及地殼板塊速度的幾十萬倍。
芬雷在英國廣播公司新聞(BBC News)表示:「這個鐵水噴射流以每年約50公里在移動。」
「對你來說,這聽起來可能在地球表面不是很多,但你必須要記住這是非常濃稠的液體金屬,需要很大的能量來移動,這可能是在實心地球內移動的最快的。」
現階段還不清楚為什麼噴射流正在加速,但研究人員懷疑這是地球內部循環的一個自然部分,而且已經持續了幾十億年。
如果能夠瞭解我們現在在週期的位置,我們就可以預測地球磁場如何隨著時間而改變,包括在未來幾個世紀可能發生的逆轉。
如同新科學人雜誌的解釋,由於地球磁場似乎以每百年約5%的速度在減弱,磁場預計會翻轉,到時候磁南北極會互換角色。
歐洲太空總署的群蜂任務經理魯尼.弗萊博哈根(Rune Floberghagen)在一份新聞稿聲明中說:「更多的驚奇是有可能的。」
「磁場永遠都在變化,而且甚至可能造成噴射流切換方向。」
這項研究刊登在自然地質科學期刊(Nature Geoscience)。
責任編輯:姚馥鎂 来源:ScienceAlert
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