地核中的射流

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-12-31 21:36:20 | 作者:Melipal 译 | 来源:ESA | 浏览:884次 ]

原文标题:There's a jet stream in our core

原文来自:ESA   Posted: 2016. 12. 19

编译:Melipal   审校:Linq(编译版权所有,未经许可请勿转载)

我们通常会将射流(jet stream)与天气联系到一起,不过在ESA的地磁场卫星的帮助下,科学家发现在地表之下也存在一道射流,而且它的速度在提升。

ESA在2013年发射的3颗蜂群(Swarm)卫星正在测量并解析从地核、地幔、地壳、海洋、电离层与磁层涌出的不同磁场成分。

这些信号一并形成了地球的磁场,防护我们免受宇宙辐射与伴随太阳风涌向地球的带电粒子流之害。

地核中的射流。(图片版权:ESA)

磁场的测量是我们查看地球深处的少数几种方式之一。如来自丹麦理工大学的克里斯·芬莱(Chris Finlay)指出的那样,“我们对地球核心的认识还不如太阳多,原因是太阳并没有被3000千米厚的岩石遮住。”

地球磁场存在的原因是,地核外层是由超热的打旋流体组成的。这些运动的铁水就像自行车发电机中旋转的导体一般生成着电流,电流转而生成了持续变化的磁场。

因此,跟踪地球磁场的变化可以告诉研究者,地核中的铁水是如何运动的。

蜂群卫星群精确的测量现在让我们可以区分开来自不同区域的磁场,让地核的贡献变得更加清晰。

19日在《自然·地球科学》杂志上发表的一篇论文说明了蜂群的测量是如何让人们发现地核中的射流的。

来自英国利兹(Leeds)大学的论文第一作者菲尔·利弗莫尔(Phil Livermore)说:“由于这个计划的帮助,我们对地球核心的动态过程有了新的认识,而这是我们第一次看到射流的存在。而且不仅仅如此,我们还弄清了它存在于这里的原因。”

其中的一个特征就是北半球主要分布在阿拉斯加和西伯利亚地下的“通量斑块”分布。

风暴遍布的地核。(图片版权:ESA/AOES Medialab)

利弗莫尔博士解释说:“这些高纬度区域的通量斑块就好像是磁场中的亮斑,它们让我们可以更好地观看磁场的变化。”

蜂群卫星揭示出,这些变化实际上是一道每年运动速度超过40千米的射流导致的。这一速度相当于地核外围典型速度的3倍,而且要比地球板块运动的速度快数十万倍。

利弗莫尔博士说:“我们可以将其解释为,地核中的一道流体环绕着极地运行,就好像大气中的射流一样。”

因此是什么原因导致了射流的形成,又是什么让它运动得如此快呢?

射流沿地核两个区域的边界运行。当液态地核中的物质从边界两侧向边界移动时,汇聚的流体被挤到了侧边,形成了射流

同样来自利兹大学的雷纳·霍勒巴赫(Rainer Hollerbach)教授说:“当然,你需要一个力让流体流向边界处。

“这可能是由浮力提供的,或者更有可能来自地核内部的磁场变化。”

对于接下来发生的事情,蜂群小组将持续关注等待。

ESA的蜂群卫星项目经理鲁尼·弗洛贝格哈根(Rune Floberghagen)补充说:“未来可能还会出现其他的惊喜。磁场一致都在变化着,这甚至可能让射流改变方向。

“这个结构是蜂群卫星才能作出的第一个地底深处的发现。我们现在有了空前的分辨率,迎来了极为激动人心的时刻:我们真的不知道接下来还能发现何种有关地球的东西。”

(全文完)

Tags:地核 磁场

责任编辑:Melipal

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