探索宇宙奥秘 · 理性思考
人类探索宇宙的足迹已延伸至250亿公里之外。
我们向脚下探索的深度却仅为12公里。
地球深部依然是神秘的“黑箱”。
2026年2月3日，英国利物浦大学在《自然·地球科学》发表一项重磅研究。
科学家发现，非洲和太平洋地下2900公里处，藏着两大“热岩团”。
这两个庞然大物正在深刻影响地球磁场的生成与演化。
地球内部并非均质球体。
在地幔底部，也就是核幔边界附近，存在两个巨大的异常结构。
一个位于非洲下方，另一个横跨太平洋。
它们被称为“大型低剪切波速省”（LLSVPs）。
这两个结构体量惊人。
每一个的面积都足以容纳整块大陆，高度可达数百公里。
它们是固态岩石，但温度极高。
相比周围地幔，它们显得格外“发烧”。
研究显示，这些热岩团被一圈较冷的岩石带环绕。
这种冷热分布格局，已经维持了数亿年。
它们就像地球深部的两个“肿瘤”，静静地躺在液态外核的头顶。
地球磁场源于外核的“地磁发电机”。
外核是液态铁镍流体，其流动产生电流，进而产生磁场。
利物浦大学团队利用超级计算机，模拟了过去2.65亿年的地磁场变化。
他们将古地磁观测数据与数值模拟相结合。
结果令人惊讶。
核幔边界的温度分布极不均匀。
在热岩团下方，外核液态铁的热量难以散发。
这导致该区域液态铁流动变缓，甚至出现停滞。
而在周围较冷的岩石下方，液态铁冷却迅速，对流剧烈。
这种强烈的冷热反差，直接改变了外核流体的运动模式。
流体是磁场的“母体”。
流体运动变了，地球磁场自然随之改变。
长期以来，科学家在研究古地磁时有一个基本假设。
他们认为，地球磁场在长时间尺度上，就像一个完美的条形磁铁。
这个磁棒应该与地球自转轴完美对齐。
这种假设支撑了我们对古大陆重建和古气候的研究。
但新研究打破了这个认知。
受地下热岩团的影响，地球磁场并非完美对称。
某些区域的磁场在数亿年中保持相对稳定。
另一些区域则发生了显著变化。
这种非偶极特征，源于深部热结构的“印记”。
这意味着，我们过去对盘古大陆裂解、古生物演化的解释可能需要修正。
磁场保护地球免受太阳风袭击。
如果磁场长期存在“偏科”，那么不同地区的生物演化环境将大不相同。
面对地球深部的奥秘，中国科学家从未缺席。
虽然这项最新成果来自英国团队，但中国在相关领域已具备强劲实力。
中国科学院地质与地球物理研究所拥有国际先进的古地磁实验室。
中国科学家利用“张衡一号”电磁监测试验卫星，获取了大量地磁场数据。
这些数据为研究核幔耦合提供了重要观测支撑。
在数值模拟方面，中国也走在世界前列。
借助“天河”等超级计算机，中国团队已能实现高分辨率的地磁发电机模拟。
目前，中国正在推进“深地探测”重大科技项目。
我们正在向地球深部进军，试图解译地球深部的“密码”。
虽然我们在深部探测的全球数据积累上与欧美尚有差距。
但在理论模型和计算能力上，中国正在快速追赶。
这项关于热岩团的研究，为我们理解地球动力学提供了新视角。
它告诉我们，地球深部、地表乃至太空环境，是一个紧密联系的整体。
两个深藏地下的热岩团，竟能搅动全球磁场，这本身就是一种壮丽的“蝴蝶效应”。
Mantle heterogeneity influenced Earth's ancient magnetic field, Nature Geoscience (2026). DOI: 10.1038/s41561-025-01910-1
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