科學家發現地球深處隱藏的形成磁場的結構

這種知識差距在地幔和地核之間的邊界附近尤其重要。該區域代表了地球內最重要的內部邊界，現在是揭示意想不到的磁行為的新研究的焦點。

非洲和太平洋下方巨大的熱岩結構

在發表於的一項研究中 自然地球科學由利物浦大學領導的一個研究小組發現了磁性證據，表明地幔底部的兩個巨大、極熱的岩層正在影響它們下面的液體外核。這些結構位於非洲和太平洋下方約 2,900 公里的深度。

結果表明，這些由極熱的固體岩石組成的巨大物體，被極對極的冷物質環包圍，在數百萬年的時間裡在塑造地球磁場方面發揮了作用。

結合古代磁學和超級計算機模型

重建古代磁場並對產生磁場的過程進行建模是極其困難的。為了研究地球深處的這些特徵，科學家將古地磁數據與地球動力學的先進計算機模擬相結合，地球動力學是液態鐵在外核中的運動，以類似於風力渦輪機發電的方式產生地球磁場。

這些數字模型使團隊能夠重現過去 2.65 億年來地球磁行為的關鍵特徵。即使可以使用超級計算機，在如此長的時間段內運行模擬也需要大量的計算工作。

核幔邊界溫度不均勻

結果表明，外核上邊界的溫度並不均勻。相反，它們具有鮮明的熱對比，局部熱區位於大陸大小的岩石結構下方。

分析還顯示，地球磁場的某些組成部分數億年來一直保持相對穩定，而其他方面則隨著時間的推移發生了巨大變化。

利物浦大學地磁學教授安迪·比金表示：“這些結果表明，地核正上方的岩石圈地幔存在強烈的溫度對比，在較熱區域下方，地核中的液態鐵可能會停滯，而不是參與較冷區域下方的強流動。”

“在很長的時間尺度上獲得對地球深處的這種洞察，加強了利用古代磁場記錄來了解地球深處的動態演化及其更穩定的特性的理由。

“這些結果對於圍繞古代大陸形成的問題（例如盤古大陸的形成和分裂）也具有重要意義，並且可能有助於解決古氣候、古生物學和自然資源組成方面長期存在的不確定性。這些領域假設，地球磁場在長期平均時，表現得像一個與地球自轉軸對齊的完美條形磁鐵。我們的研究結果表明，這可能並不完全正確。”

研究團隊和出版物詳細信息

這項研究是由利物浦大學環境科學學院 DEEP（利用古地磁學確定地球演化）研究小組的科學家與利茲大學的研究人員合作進行的。

貝京教授和他的團隊專注於研究從世界各地收集的岩石中保存的磁信號，以重建地球磁場的歷史和地球的內部動力學。

DEEP 成立於 2017 年，由 Leverhulme Trust 和自然環境研究理事會 (NERC) 資助。