沒有月亮的話地球的磁場可能不存在

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我們的安靜守護者,我們的警惕保護者。

地球磁場是我們最偉大的先鋒,它保護我們對抗進來的危險太陽輻射。放任不管,會造成我們的世界(地球)幾乎不可能有生命的存在。

而且現在一項在地球和行星科學通訊(Earth and Planetary Science Letters)發表的新研究認為一些事情非常值得注意:沒有月球的幫忙,我們地球的磁場是不能維持的。對於科學家如何不只是審視行星的行成,而且如何尋找在宇宙其他地方的生命,是有很大的含意。

來自法國布萊茲帕斯卡大學(Université Blaise Pascal )Denis Andrault領導的小組研究員寫道:"在這樣的設想情況下…在地球上定居,好像需要一個大型衛星的存在。"

地球磁場的物理學不是完全地被理解,但它幾乎確實是在地球核心層外部範圍內所產生,那裡含有酷熱的液態金屬鐵和鎳。熱從深處向上逃竄到表面,形成在核心外部範圍內的週期性熱對流,而且這個磁性物質的移動產生了一個強有力的磁場,磁場延伸遠超過地球的表面。

當來自太陽的帶電荷粒子朝我們行進,一個被稱為”太陽風(solar wind)”的現象,我們的磁場會使這些粒子轉向,阻止它們對我們大氣層巧取。沒有大氣層,這些粒子會轟炸地球表面,如果可能的話,造成生命更不可能存在。

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地球磁場是地表可能有生命的眾多理由之一

然而,如同這項研究揭露,有一個隱藏的不利因素。為了要在核心外部對流,需要一個從核心內部到核心外部,並且從核心外部到覆蓋層的大溫差;半熔化層組成地球體積約百分之84。如果沒有較大的溫差,將不會有效率高的對流,並且將不會有磁場。

傳統的模型說明,為了要有效率高的對流,地球核心需要被非常緩慢地冷卻,從攝氏6,800度(華氏12,272度)到攝氏3,800度(華氏6,872度)。經由實驗研究、數學模式,以及關於地球內部目前情況長期吹捧的爭議,在小心詳查之後,作者結論出地球的深處只被冷卻約攝氏300度(華氏572度),從它在45.4億年前激烈的誕生以來。這暗示著地球磁場不是由傳統的對流所產生的。

所以,它(地球磁場)是從哪裡來?結果發現,我們的月球可能是我們最安靜的守護者。雖然它是軟弱無力的,它對地球的引力不僅是造成地表潮汐產生的原因,而且藉由機械式地"攪動“著它(地球)的液體成分,深入核心外部之間。

這個潮汐機制已經被觀察到在木星的木衛一(Io)衛星和土星的土衛二(Enceladus)衛星所造成的強大的火山作用。在地球,月球的引力遠低於強大的,但仍然設法在核心外部之間產生大約一兆瓦的能量。

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新的模型隨著時間過去對流作用從被熱所驅動改變成被月球的潮汐力所驅動

這足以機械式地強制在核心外部有效地對流,意味著我們的月球對金屬的液態核心起作用,可能是維持我們磁場的原因。沒有它,我們不會存在。Andrault說:“我們發現,這個月球的可能影響已經在大約50年前被提出。然而,從那之後,沒有人爭論這個作用可能有重要性。”

火星上磁場難以理解的不足,也許是複雜生命無法在這紅色行星演化的原因之一。如同這項研究所建議,它沒有合適的月球在注視著。

來源: Iflscience

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