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    该可视化示出了围绕地球的磁场,或磁层。地球磁场的起源仍然是一个谜,一个新的澳门太阳城最新网站的研究发现。

    信用:格雷格shirah和汤姆·布里奇曼,美国航空航天局/戈达德太空飞行中心的科学可视化工作室。

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地球磁场的起源仍是一个谜

该可视化示出了围绕地球的磁场,或磁层。地球磁场的起源仍然是一个谜,一个新的澳门太阳城最新网站的研究发现。

磁场的存在超过3.5十亿年前仍然是为辩论。


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杰克山上的一个古老的露头挖掘微观的矿物质,在澳大利亚西部,一直紧张的地质研究的对象,因为他们似乎承受直抵回4.2十亿年前,地球磁场的痕迹。这是当磁场以前被认为发起,几乎回到了当年在形成行星本身比以前近十亿年。

但耐人寻味的是这个故事的起源可能是,澳门太阳城最新网站领导的小组已经发现了相反的证据。在一纸今天发布 科学的进步,该小组对同一类型的晶体,称为锆石,从同一露头挖掘,并已得出结论,他们收集的锆石是不可靠的古磁场的记录。

换句话说,陪审团还在外面对地球磁场是否早于3.5十亿年前宇宙。

“有之前的磁场没有有力的证据3.5十亿年前,甚至如果有一个领域,这将是非常难以找到证据,它在插孔丘陵锆石,说:” caue b要么lina,在澳门太阳城最新网站的一个研究生的地球,大气与行星科学(EAPS)的部门。 “这是在这个意义上,我们知道什么不该找了一个重要的结果。”

b要么lina是论文的第一作者,这其中也包括EAPS教授本杰明·韦斯,首席研究科学家爱德华多·利马,以及澳门太阳城最新网站的科学家jahandar ramezan,与其他来自剑桥大学,哈佛大学,加州大学洛杉矶分校,大学一起阿拉巴马州和普林斯顿大学。

一个字段,激起

地球的磁场被认为在使地球的可居住发挥了重要的作用。不仅做了磁场设置我们的指南针的方向,它也充当了各种各样的盾牌,偏转远离太阳风,否则可能会在大气侵蚀。

科学家们知道,今天地球的磁场是由地球的液态铁核的凝固供电。芯搅达周围的液体的铁在冷却和结晶,产生强大的电流产生的磁场拉伸远到空间。该磁场是被称为地球发电机。

多种证据表明,地球磁场至少3.5十亿年前宇宙。然而,地球的核心被认为仅有1十亿年前就已经开始凝固,这意味着磁场必须已经由之前1十亿年前的一些其他机构来驱动。牵制什么时候形成可以帮助科学家磁场找出产生它开始。

b要么lina说,地球磁场的起源也可以照亮在地球上第一个生命形式保持了早期的条件。

“在地球的第一个十亿年,4.4十亿到3.5十亿年之间,那个时候的生活是新兴的,” b要么lina说。 “无论你在那个时候有一个磁场,对其中出现的生活在地球上的环境产生不同的影响。这就是我们工作的动力。”

“不能相信锆石”

科学家们传统上使用的矿物在古老的岩石,以确定通过时间的地球磁场背部的方向和力度。如岩石形成和冷却,单个颗粒内的电子可以在周围的磁场的方向移动。一旦岩石冷却时过去一定的温度,被称为居里温度,电子的取向是在石组,可以这么说。科学家们能够确定他们的年龄和使用标准磁力来衡量他们的方向,在给定的时间点来估计强度和地球磁场的方向。

自2001年以来,Weiss和他的团队一直在研究插孔山丘的岩石和锆石颗粒的磁化,与建立它们是否含有地球磁场的古籍记载的具有挑战性的目标。  

“千斤顶山丘锆石是一些古地磁学的历史研究的最弱磁性的物体,”韦斯说。 “而且,这些锆石包括已知最古老的地球上的材料,这意味着有可能有重置其磁性记录许多地质事件。”

在2015年,这也着手研究插孔丘陵锆石争辩说,他们发现了磁性材料的证据锆石中,他们约会到4.2十亿年的独立研究小组 - 首次证明了地球的磁场可能已经存在之前到3.5十亿几年前。

但b要么lina指出,球队并没有确认是否磁性材料他们没发现过程中或形成4.2十亿年前的锆石晶体后实际形成 - 一个目标,他和他的团队为他们的新纸。

b要么lina,魏斯,和他们的同事所收集的岩石从同一插孔丘陵露头,并从这些样品,提取的3754个锆石颗粒,每个大约150微米长 - 关于人的头发的宽度。使用标准的测年技术,他们确定每个锆石粒,其范围为1十亿到4.2十亿岁的年龄。

大约250晶体患者年龄超过35十亿年。团队分离和成像这些样本,寻找可能已经沉积在或它已经完全形成后,晶体内的裂缝或辅助材料,如矿物质的迹象,并寻找证据,他们显著在过去的数十亿加热多年以来,他们形成。这些250的,他们发现只有三个锆石是相对自由的这样的杂质,因此会包含合适的磁性记录。

该小组随后进行了细致的实验,这三个锆石来确定什么样的磁性材料他们可能含有。他们最终确定一个称为磁铁矿磁性矿物两三个锆石的存在。使用高分辨率的量子金刚石磁力计,该球队看着每两个锆石的横截面以映射在每个晶体的磁铁矿的位置。

他们发现磁铁矿沿锆石中的裂缝或受损区域说谎。这样的裂纹,borlina说,是通路,允许水和岩石内的其他元件。这种裂缝可能会在次级磁铁矿已经让使得沉降到晶体多后,当最初形成的锆石比。无论哪种方式,b要么lina说,证据是明确的:这些锆石不能被用来作为地球磁场的可靠记录。

“这是证据,我们不能信任的地球磁场的记录,这些锆石的测量,” b要么lina说。 “我们已经证明,在此之前3.5十亿年前,我们还没有在地球的磁场开始的想法。”

“对我来说,这些结果让人怀疑大量杰克山上锆石的潜力之前,古地磁场强如实记录到3.5十亿年来,”安迪biggin,在利物浦大学古地磁学的教授,谁没有说在研究。 “这么说,这场辩论已经肆虐,像古地磁相当于brexit,因为2015年,我会,如果这是对此事的最后一个字感到非常惊讶。它是不可能亲近证明负和没有方法,也没有解释是以往任何时候都毫无疑问的。”

尽管这些新成果,魏斯强调这些锆石的之前的磁的分析仍然是非常有价值的。 

“该报道原锆石磁学研究团队值得大量的信贷为试图解决这一巨大挑战性的问题,”韦斯说。 “从两个组工作的所有结果,我们现在明白了好多如何研究古代地质材料的磁性。我们现在可以开始这方面的知识应用到其他矿物颗粒和从其它行星体谷物。”

这项研究是由美国国家科学基金会的部分资助。


主题: EAPS, 地球和大气科学, 地质学, 行星科学, 研究, 科学学院, 空间,天文学和行星科学

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