地球磁场对beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事做过什么?

2022年2月16日|克莱尔·尼克尔斯

  • 研究
一个艺术家的概念,宇宙中其他可居住的岩石行星可能会出现
图1一个艺术家的概念,宇宙中其他可居住的岩石行星可能会出现

beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事所有人都在思考宇宙的其他地方是否有小绿人, 以及生命是如何以及为什么在地球上出现的.  这些都是beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事可能永远无法得到具体答案的基本问题.  然而,beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事开始对宜居行星的“必备”品质有了概念.  液态水和化学元素的正确组合当然是关键, 但是,是什么控制着一颗行星是否会拥有这样的条件呢? 这些有利条件能维持多久?  我的研究集中在这些问题的一个非常具体的方面:我对磁场是否是宜居性清单上的一个基本标准感兴趣.

当行星最初形成时, 重金属成分(主要是金属铁)下沉到行星中心形成致密的地核.  而这些核心至少部分是熔融的, 液体部分可以被大力搅拌(通过行星旋转和热对流等过程).  因为金属铁是导电的, this stirring is a little like applying a current through a coil of wire; it will generate a magnetic field.  地核产生的磁场,被称为地球发电机,至少持续了3年.50亿年.  另一方面,火星的核心在40多亿年前就停止产生磁场了.  这让科学家们开始思考,火星磁场的停止是否导致了火星进化到现在的寒冷状态, 干旱和敌对状态,而地球保持温暖, 潮湿宜居.

地球磁场可以保护beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事的海洋和大气免受太阳辐射的侵蚀
图2地球磁场可以保护beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事的海洋和大气免受太阳辐射的侵蚀(图片来源:ESA)

目前尚不清楚磁场对维持行星表面液态水有多重要, 并防止大气层被太阳辐射剥离到太空中.  有人可能会说,地球足够大,仅靠它的引力就能保护beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事的大气层, 而火星由于体积小,总是更加脆弱.  同样,金星也没有磁场,但大气层比地球厚.  为了试着确定磁场的重要性, 我对大约40亿年前,当液态水和生命首次出现在地球表面时,地球磁场的表现(如果它存在的话)很感兴趣.

beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事通过测量岩石中的磁性矿物来了解地球磁场过去的行为.  举个例子, 熔岩从火山喷发出来,开始冷却并结晶, 它将形成氧化铁矿物,其内部磁化将在那时与地球磁场对齐.  beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事可以在实验室里把岩石重新加热,同时测量内部磁化的强度和方向,从而逆转这一过程.  这使beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事能够恢复古代磁场的强度.  目前, 看来地球的磁场在过去的3年里一直非常强大和稳定.50亿年前,但当宜居环境首次形成时,它在做什么呢?

在过去的几年里,我一直在伊苏阿工作, 这是格陵兰岛西南部的一个多岩石地区,紧贴着冰盖.  这里的岩石保存得异常完好, 还有一些世界上最古老的地壳岩石, 令人吃惊的是,他只有3岁.70亿年.  beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事一直在试图解开数十亿年复杂的地质历史,看看这些岩石是否可能保存着迄今为止最古老的地球磁场记录.  到目前为止, 结果很有希望,表明地球的磁场在其历史的大部分时间里一直围绕着beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事的星球.  虽然beta365官网 -随时随地发现体育新鲜事永远无法知道没有磁场地球的进化会有多大不同, 在所有类地行星中(水星), 金星, 地球, 火星), 地球是唯一一个数十亿年来一直保持强磁场的星球(水星仍然产生弱磁场)。.  除了浩瀚的海洋和板块构造,地球还有很多独特的特质. 鉴于太阳系其他地方明显缺乏生命, 这种罕见品质的结合似乎是合理的, 磁场包括在内, 这些都是建造宜居星球的关键因素吗.

图3在格陵兰岛Isua采集样本
图4准备好样品回实验室测量

类别: 研究