地底「隱形大陸」操控地球磁場2.6億年

科學家首次發現地球內部兩個巨型結構體在過去2.65億年間主導磁場變化。這項突破性發現如何改寫我們對地球的認知？

在地表下2900公里的深處，兩個如非洲大陸般巨大的結構體，默默主宰著地球磁場長達2.65億年。

利物浦大學研究團隊首次發現確鑿證據，證明這兩個隱藏在地球深處的超高溫結構體，一直在塑造著我們星球的磁場。這項發現不僅挑戰了傳統地球科學理論，更可能重新定義我們對地球演化的理解。

地球內部的神秘巨獸

這些被稱為大型低剪切波速度區域（LLSVP）的結構體，是地球內部最龐大且最神秘的存在。每個結構體的規模都相當於非洲大陸，卻深埋在距離地表2900公里的地幔深處。

LLSVP並非我們想像中的固體岩石或金屬塊，而是溫度更高、密度更大、化學成分與周圍物質截然不同的地幔區域，呈現不規則形狀。更令人好奇的是，這些結構體周圍環繞著「環狀」的較冷物質，地震波在那裡傳播得更快。

地質學家從1970年代後期開始懷疑這些異常結構的存在，20年後得以確認，經過又一個10年的深入研究，如今終於證實它們能直接影響地球磁場。

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根據發表在《自然地球科學》期刊的研究，LLSVP與周圍地幔物質的溫度差異，改變了地核中液態鐵的流動方式。而這種鐵質流動正是產生地球磁場的根本機制。

研究團隊發現，地幔的冷熱區域會根據不同位置加速或減緩液態鐵的流動，創造出不對稱性。這種不均勻分布促成了我們今天觀察到的不規則磁場形狀。

透過超級電腦模擬，研究人員比較了地幔均勻分布與包含這些異質結構時磁場的差異，再與實際磁場數據對照。結果顯示，只有納入LLSVP的模型才能重現目前觀測到的磁場不規則性、傾斜度和模式。

地球動力學模擬還揭示了一個驚人事實：磁場的某些部分在數億年間保持相對穩定，而其他部分則發生了顯著變化。

研究主持人安迪·比金教授表示：「這些發現對於古代大陸配置問題具有重要意義，例如盤古大陸的形成與分裂，並可能有助於解決古氣候、古生物學和自然資源形成方面長期存在的不確定性。」

傳統觀點認為，地球磁場在長期平均下會表現得像一個沿著地球自轉軸排列的完美條形磁鐵。但這項研究顯示，這個假設可能並不完全正確。