摘要 地球物理學家一直稱其為新的地核謎題:他們很難解釋,當高溫中誕生的地球逐漸冷卻時,如何在數十億年前維系磁場。現在,科學家提出了兩種不同的解釋。兩種解釋都是以炙熱地球外的礦物質晶體化為...
地球物理學家一直稱其為新的地核謎題:他們很難解釋,當高溫中誕生的地球逐漸冷卻時,如何在數十億年前維系磁場。

日本東京工業大學地球物理學家Kei Hirose的選擇是二氧化硅,他進行了模擬地球內部的高壓實驗,并在近日于加州舊金山舉行的美國地球物理聯合會報告中表示:“我對這種解釋非常有信心。”
但是加州理工學院地球物理學家David Stevenson則表示,解決這一問題的關鍵并不是二氧化硅,而是氧化鎂。在一項尚待發表的研究中,Stevenson提出,早期地球熔融析出的是氧化鎂,這種物質可能產生浮力差異,成為驅動古地球的動力。
核心矛盾學說從2012年開始出現,當時若干研究團隊報告稱,地心正在以比想象中更高的速率丟失熱量。更多熱量從地心流失意味著將有更少熱量攪動地心的液體熔巖。這非常重要,因為一些研究認為地球在40多億年前——距離它從新生太陽周圍燃燒的碎片中誕生僅有5億年左右——可能擁有磁場。“地球需要或多或少的持續性的發電機。”華盛頓特區卡內基科學研究所地球物理學家Peter Driscoll在會議上說。
在位于東京的實驗室中,Hirose把鐵、硅和氧氣等不同礦物混合放入一個金剛石壓腔中,對其擠壓產生超大壓力,使其達到超過4000℃的高溫,以此模仿地球內部的動態。他發現,只要具備硅和氧,這兩種元素就會形成結晶,生成二氧化硅。
當早期地球析出二氧化硅,就會使剩余的熔巖繼續活躍并向上升起,Hirose報告稱,由此就會形成維持地球磁力所需要的攪拌動力。“目前,我認為這是驅動‘地球發電機’的最可行機制。”他說。
然而,Stevenson則支持鎂,并表示它比二氧化硅“更加合理”,因為氧化鎂會首先從地球熔融中析出。他表示,Hirose所說的是“可能發生的事情,而不是已經發生的事情”。