一项由英国利物浦大学主导的研究在《自然地球科学》期刊上发表,揭示了地球深处两个巨大的超高温岩石构造对地核及地球磁场具有长期影响。这项发现增进了人们对地核-地幔边界这一关键界面的理解,该区域被认为是地球内部磁活动的重要场所。
研究人员发现,位于地幔底部(非洲和太平洋下方约2900公里深处)的这两个巨型过热固体物质团块,被一圈环绕全球的较冷岩石所包围。研究表明,这些庞大的地质构造在数百万年的时间尺度上,持续影响着下方液态外核的动力学过程,从而塑造了地球磁场的形态与演化。
为了探究这些地球深部特征,研究团队采用了将古地磁观测数据与先进的计算机数值模拟相结合的方法。他们模拟了地球发电机——即外核中液态铁的流动产生磁场的过程。利物浦大学地磁学教授安迪·比金指出:“这些发现表明,地核上方岩石地幔中存在强烈的温度差异,而且在较热的区域下方,地核中的液态铁可能会停滞不前,而不是像在较冷的区域下方那样参与剧烈的流动。”
模拟结果揭示了地核外缘温度分布极不均匀,并存在显著的局部高温区域。研究还表明,地球磁场的某些组成部分在数亿年间保持了相对稳定,而其他部分则发生了显著变化。这些发现挑战了将长期平均磁场简单视作与自转轴对齐的理想条形磁铁的传统假设。
此项研究不仅深化了对地球内部长期动力学的认识,也对相关领域具有潜在意义。比金教授进一步表示:“从非常长的时间尺度上了解地球深处,可以更有力地利用古代磁场记录来了解地球深处的动态演化及其更稳定的特性。”研究结果可能有助于阐释古代超大陆的构造运动,并为理解古气候变迁、生物演化及矿产资源形成等领域长期存在的疑问提供新的线索。
出版详情:标题:地幔非均质性影响了地球的古代磁场,发表于;《自然地球科学》(2026)。期刊信息: 《自然地球科学》












