尽管人类对遥远外太空的探索已卓有成效，但对于脚下深处的地球内部，我们的认知或许仅仅停留在表面。正因如此，大量关键信息似乎正与我们擦肩而过——例如，两个巨大的岩石斑块对地球磁场产生的深远影响。
这些有着大陆般规模的斑块，其温度远高于周围的下地幔，从而在岩石地幔中创造了巨大的温度梯度。根据比金的解释，这种强烈的反差有助于维持地球液态外核的流动，即所谓的“地球发电机”效应。
“如果没有这种从地核到地幔、并最终穿过地壳到达地表的巨大内部热量传递，”比金写道，“地球将像我们的近邻火星和金星一样：在磁学意义上彻底死亡。”
地球磁场的运转依赖于极热铁镍流体运动产生的电流——也就是“地球发电机”。为了研究地球磁场的历史演变趋势，研究人员将目光投向了岩石和其他自然物质中封存的磁性记录。例如，由冷却岩浆形成的火成岩会获得一种永久磁性，它忠实地捕捉了岩石冷却时当地的地球磁场方向。
在研究这类岩石的过程中，比金和他的同事们注意到，在长达2.5亿年的岩石磁性记录中存在着独特的模式。具体而言，这些磁场方向与岩石推测形成地的经纬度显示出强烈的相关性。
近几十年来，地质学家和地震学家日益关注这些“斑块”，发现它们似乎与火山爆发有着密切联系。比金的团队开始思考，这些不同的拼图碎片——火山岩中的磁性记录、地幔斑块以及火山爆发——是否能拼凑在一起，解释斑块在地球磁场中扮演的角色。
在这项新研究中，团队开发了先进的模拟系统，基于地核、地幔和斑块的不同热剖面绘制出地球磁场图谱。 经过多次试验，最准确描绘出真实地球磁场的模型，正是包含了强烈热传递变化的模型——这恰恰对应了斑块在外核和下地幔之间活跃搅动的情景。
此外，团队还发现，斑块的存在有助于磁场的整体稳定性，使得磁场的某些部分在数亿年间保持停滞状态。
“实际发生的情况似乎是，这两个巨大的热斑块正在对其下方的液态金属起到绝缘作用，”比金解释道，“这防止了热量的流失，否则流体将会因热收缩而下沉到地核深处。”
尽管如此，对于科学家而言，这些斑块在很大程度上仍是一个谜；研究人员尚未完全描述出它们的真实起源和身份。如果模拟结果无误，这些斑块似乎在确保地球维持现状方面发挥了巨大作用——正如比金所言，“我们要感谢它们。”
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