地球由表及里分為地殼、地幔、外地核、內(nèi)地核等部分,外地核位于地下深約2900公里至5100公里處,它由液態(tài)鐵等物質(zhì)構(gòu)成。學界普遍認為,液態(tài)鐵對流造就了地球磁場。
日本東京工業(yè)大學和海洋研究開發(fā)機構(gòu)的科研人員在最新一期美國學術(shù)期刊《科學》上報告說,他們在實驗裝置內(nèi)模擬外地核的高溫高壓狀態(tài),并用位于兵庫縣的大型同步輻射加速器“SPring-8”,分析隨溫度和壓力變化的液態(tài)鐵晶體構(gòu)造。
他們發(fā)現(xiàn),當壓力超過240萬個大氣壓,溫度超過3700攝氏度時,鐵的晶體構(gòu)造會發(fā)生改變。而這個壓力和溫度剛好相當于地下約4000公里處的環(huán)境,這一深度正好位于外地核中心區(qū)域附近。
根據(jù)上述結(jié)果,研究人員又用計算機模擬了液態(tài)鐵在外地核內(nèi)的運動。他們發(fā)現(xiàn)兩種晶體構(gòu)造不同的鐵,以外地核中心區(qū)域附近為界,分別對流。而此前很多研究者認為外地核內(nèi)部是均一構(gòu)造。
參與上述實驗的研究者認為,這一發(fā)現(xiàn)不僅有助于探索地核,而且能為研究地球磁極移動提供線索。
領(lǐng)導這項研究的東京工業(yè)大學教授廣瀨敬指出,外地核中兩層結(jié)構(gòu)的對流可能會因為溫度和壓力差變得不穩(wěn)定,其構(gòu)造或許會周期性地失去平衡,甚至導致地球磁極發(fā)生重大移動。這種移動的時間間隔沒有明顯規(guī)律,也未發(fā)現(xiàn)會對動植物生存造成不良影響。
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