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解决悖论：地球内心的新年令人生意的估计

时间：2022-04-27 08:25:02 来源：

地球磁场的计算机模拟，由地球核心传热产生。

通过创造类似于实验室内部地球中心的条件，研究人员改善了我们星球固体内核的年龄的估计，将其收入10亿到13亿岁。

结果将核心放在年龄段的年龄，通常从约13亿到45亿年运行，但它们也比最近估计只有565万年的估计。

更重要的是，实验和伴随理论有助于抓住核心传导热量的幅度，以及为地球机Geodynamo提供动力的能源 - 维持地球磁场的机制，这使北方指向北方并有助于保护生活免受有害的保护宇宙射线。

“人们对了解Geodynamo的起源，磁场的力量，因为它们都有助于一个星球的居住地，”德克萨斯大学杰克逊杰克逊学校教授领导研究的地质学。

结果发表于2020年8月13日在日志物理审查信中。

地球的核心主要是铁，内芯是固体，外芯是液体。铁通过传导作为导热率传递热量的铁 - 是确定核心的许多其他属性的关键，包括当形成内芯时。

多年来，核心年龄和电导率的估计已经从非常古老而相对较低，非常年轻，相对较高。但这些年轻估计估计也创造了一个悖论，其中核心将不得不达到不切实际的高温，以维持在形成内核形成之前数十亿年的Geodynamo。

新的研究通过找到一种解决方案来解决悖论，该解决方案将核心温度保持在现实参数中。发现解决方案依赖于直接测量铁芯条件下的铁的电导率 - 其中压力大于100万大气压，温度可以媲美在太阳表面上发现的那些。

研究人员通过在两个金刚石砧座之间挤压激光加热的铁样品来实现了这些条件。这不是一个容易的壮举。花了两年时间来获得合适的结果。

“我们遇到了许多问题并失败了几次，这让我们感到沮丧，而且我们几乎放弃了，”中国四川大学副教授合教张佑君张。“随着Jung-Fu Lin教授的建设性评论和鼓励，我们终于在几次测试运行后效果了。”

新测量的电导率比年轻核心估计的电导率低30％至50％，表明Geodynamo由两个不同的能源和机制维持：热对流和组成对流。首先，Geodynamo通过单独的热对流维持。现在，每个机制都涉及同样重要的作用。

林表示，随着这种改进的导电性和传热随着时间的推移，研究人员可以更精确地估计内核的年龄。

“一旦你实际上知道从外部核心到较低的地幔的热量通量，你就可以思考地球何时充分地冷却到内核开始结晶的点，”他说。

内芯的修正年龄可以与地球磁场强度的尖峰相关，如围绕此时的岩石中形成的岩石中的磁性材料的排列所记录的。这些证据表明，内核的形成是创造当今强大磁场的重要组成部分。

参考：“钢铁与铁路运输物业的实验和实验和理论的和解”由Youjun张，明强侯，广陶刘，诚伟张，vitalib。 Prakapenka，Eran Greenberg，yingwei Fei，R.E.科恩和晋富林，2020年8月13日，物理评论信.DOI：
10.1103 / physrevlett.125.078501

中国国家科学基金会和国家自然科学基金的研究支持。

研究团队还包括明强侯，广涛刘和诚伟张的高压科技高压科技进步研究中心; Vitali Prakapenka和芝加哥大学鄂尔曼格林伯格;和yingwei fei和r.e.Carnegie科学机构的科恩。

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