最新研究發(fā)現(xiàn),地球的內(nèi)部發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度比之前預(yù)想的要高1000攝氏度,這提供了為何地球能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)的更好的解釋。一支科學(xué)家小組測(cè)量了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下鐵的高精度熔點(diǎn),利用這一結(jié)果計(jì)算出地球內(nèi)核和外核邊界的溫度--目前結(jié)果預(yù)估計(jì)溫度為6000攝氏度,比太陽(yáng)表面還要炙熱。
溫度的差異才是關(guān)鍵,因?yàn)檫@揭示了為什么地球會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。地球擁有一個(gè)固態(tài)內(nèi)部核心,周圍被液態(tài)外核心所包圍,而后者又被固態(tài)但流動(dòng)的地幔包圍。因此地球內(nèi)核和地幔之間存在1500攝氏度的溫度差,從而能夠引發(fā)隨著地球旋轉(zhuǎn)的"熱運(yùn)動(dòng)",這就產(chǎn)生了磁場(chǎng)。
之前測(cè)量的地核溫度并沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的差異,這讓研究人員困惑了20年。最新的研究結(jié)果發(fā)表在4月26日的科學(xué)期刊上。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是一種最新的X射線技術(shù),它能夠以更快的速度測(cè)量溫度。實(shí)驗(yàn)室壓縮的鐵樣本只能維持幾秒鐘時(shí)間,因此在之前的實(shí)驗(yàn)中很難確定鐵是否還是固體還是已經(jīng)開(kāi)始熔化。
最新的技術(shù)利用了X射線,或者其它形式的光,撞擊障礙物時(shí)發(fā)生的衍射。科學(xué)家向鐵樣本發(fā)射X射線爆發(fā),并觀察加熱的"特征信號(hào)",它往往是一個(gè)漫射環(huán),從而確定具體溫度。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)壓力是地球表面(海平面)壓力的220萬(wàn)倍時(shí),鐵的熔點(diǎn)為4800攝氏度。科學(xué)家通過(guò)這個(gè)測(cè)量結(jié)果推斷,在330 萬(wàn)倍大氣壓的條件下,地球內(nèi)核和外核邊界的炙熱溫度大約在930攝氏度。
參與這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的組織包括法國(guó)國(guó)家技術(shù)研究機(jī)構(gòu)CEA, 法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(CNRS)以及歐洲同步輻射實(shí)驗(yàn)室(ESRF)。