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发现了围绕地球核心振荡的巨大磁波

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地球内部绝非最安静的地方。 在我们的地表深处,地球在活动中嗡嗡作响,从板块构造到在地壳下很远的地方循环热岩浆流体的对流。 现在,研究地球卫星数据的科学家们在地球内部发现了一些我们以前从未见过的东西:一种新型磁波,每七年就会绕过地球核心表面。 这一发现可能有助于深入了解地球磁场是如何产生的,以及我们星球的热历史和演化,即地球内部的逐渐冷却。

法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学的地球物理学家 Nicolas Gillet 说:“地球物理学家长期以来一直怀疑这种波的存在,但人们认为它们发生的时间比我们的研究显示的时间长得多。” “基于地球表面的仪器对磁场的测量表明已经发生了某种波浪事件,但我们需要太空测量提供的全球覆盖范围才能弄清楚到底发生了什么。 我们将 Swarm 卫星测量结果以及早期的德国冠军任务和丹麦 Ørsted 任务与地球发电机的计算机模型结合起来,以解释导致我们发现的地面数据。”

发现了围绕地球核心振荡的巨大磁波
核幔边界波的可视化。

地球磁场引起了科学家们的极大兴趣。 研究表明,一种无形的结构在我们的星球周围形成了一个保护性“气泡”,将有害辐射阻挡在外并阻挡大气层,让生命得以繁衍生息。

但是磁场不是静止的。 它在强度、大小和形状上波动,具有我们不了解的特征,并随着时间的推移逐渐减弱。 我们星球内部的活动之所以重要,是因为它是磁场的起源地。 它是由发电机产生的,发电机是一种旋转的对流和导电流体,可将动能转化为磁能,从而在地球周围的空间中旋转磁场。 这种液体(大部分)是地球外核内的铁水。

欧洲航天局 (ESA) 的 Swarm 卫星是 2013 年发射的三颗相同的探测器,它们位于近地轨道,用于研究地球内部的活动,特别关注核心发出的磁场和动力活动。 正是在这些数据中,Gillet 和他的团队发现了激动人心的新浪潮。

然后,他们检查了 1999 年至 2021 年间从其他地面和太空天文台收集的数据,并发现了一种模式。 这些波被称为磁科里奥利波,是沿着地球自转轴排列的巨大磁极,在赤道最强。 它们以每年约3公里的幅度覆盖地核和地幔之间的边界,并以每年高达1500公里的速度向西移动。 它们的存在表明,可能存在其他具有其他振荡周期的磁科里奥利波,由于缺乏数据,我们今天无法检测到这些波。

目前,由于波携带着它们所经过的介质的信息,这一新发现可用于以新的方式探索我们星球的内部,包括难以研究的地核和地核-地幔边界。

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