两块巨大炽热岩石影响地球磁场

科技日报记者 张佳欣

英国利物浦大学的研究团队根据磁学证据发现，位于地幔底部、深约2900公里、分布在非洲和太平洋下方的两块巨大超高温岩石，会影响液态外核的流动，并在数百万年尺度上塑造着地球磁场。相关成果发表于新一期《自然·地球科学》杂志。

目前，在地球表面之下，人类最深的钻探深度仅为12公里。地幔底部与地核顶部这一地球内部最关键的界面长期未能得到深入探测。新的研究首次发现了这一深部区域的磁学证据，揭示了地幔深处结构对地球磁场的长期影响。

研究团队通过结合古地磁学观测与数值模拟，揭示了地幔底部的两处超高温岩石结构的作用。这些结构由固态高温物质构成，周围环绕着一圈从南极延伸至北极的较冷岩石带。研究表明，这些岩石结构通过影响下方液态外核的流动模式，塑造了地球磁场的演化。

为了进一步揭示这些深部演化过程，研究团队采用超级计算机模拟了过去2.65亿年地球磁场的演变。研究发现，外核上层并非均匀加热，而是局部存在显著的热差异，热流的不均匀分布导致液态铁的流动发生变化。这些局部热源引起的温度对比促使液态铁的流动模式不稳定，进而影响了地球磁场的生成与演化。

此外，研究还发现，地球磁场在数百万年尺度上并非一成不变，部分区域的磁场保持稳定，而其他部分则发生了较大变化。这一发现为科学家研究地球磁场的长期演化提供了新的线索，也为研究大陆漂移、古气候变化等地质历史问题提供了重要证据。

这些研究成果使科学家更加深入地理解了地球深部的动态演化过程，特别是地球外核的流动与地球磁场形成之间的关系。这一发现对未来探索地球长期演化过程具有重要意义，也为古气候、地球资源等领域研究提供了新思路。

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