图片说明：埃斯克尔陨石图，有宝石晶体镶嵌其中。这种陨石金属的磁性特征已被用来研究46亿年前早期太阳系的行星状况。图片来源：NaturalHistoryMuseum，London在一项研究中，一颗小行星在消亡时所散发的磁场信息已被成功捕获，这为从现在起数十亿年后的地球磁芯的可能发展提供了惊鸿一瞥。该研究小组使用细节成像技术，能够读取45亿年前早期太阳系中古代陨石中包含的磁信息。这些来自微小“太空磁石”的读取结果可能提供持续冻结的地球磁芯的命运预兆。这一研究结果发表在2015年1月22日的Nature杂志上。通过高强度X射线对陨石金属进行纳米级磁场强度成图，剑桥大学领导的研究小组成功捕获陨石母体冻结时殒灭磁场的精确瞬间。这些‘纳米古地磁’测量是目前为止最高分辨率的古地磁测量方式，由柏林的BESSY II同步加速器实施。研究人员发现，行星产生的磁场的持续时间比先前预想的要长的多，能够在行星形成之后持续数百年之久。同时，这些磁场由一个与产生地球磁场相似的机制产生。该研究成果有助于回答关于小天体（如月球和小行星）上磁场活动的时长和稳定性等诸多疑问。领导该研究的剑桥大学地球科学系博士Richard Harrison说：“观察磁场信息是我们能够一窥地球内部的少数方法之一。长期以来，人们一直认为富含金属的陨石磁场记忆弱，因为他们主要由铁组成，铁的记忆弱，举例来说，你永远不会选择用铁制作硬盘。在富含金属的陨石的生命周期内，它们所载有的磁场信号已经被多次重复写入，所以没有人去仔细研究这些陨石的磁性特征。”本研究所使用的特定陨石被称为石铁陨石，主要由铁、镍组成，其中镶嵌了宝石级硅酸盐晶体。这些铁块内含有一种特别的磁性矿物叫做tetrataenite，只有约100纳米宽（人类头发直径的千分之一）。Tetrataenite的磁场比陨石中的其他部分更加稳定，并且能够保持数十亿年的磁记忆。该论文主要作者、博士生James Bryson说：“就像宇宙考古，为了拼凑小行星的磁历史，我们用最高的分辨率将古代磁场测量置入纳米材料中。” 图片说明：Brenham陨石中金属的磁力显微镜图像。红色和蓝色分别代表金属中的相反磁化区域，科学家利用这些信号对数十亿年前陨石起源时行星产生的磁场进行重建。图片来源：James Bryson通过计算机模拟的磁力测量结果表明，这些行星磁场是混合对流，而不是热能对流，也就是说，这种场能是持久的，强烈的和普遍存在的。研究结果改变了磁场是太阳系早期产生的观点。来自小行星的陨石形成于太阳系形成后最初的几百万年。当时，行星被放射性衰变加热到一定的温度，从而引起行星融化，并分离成由岩石地幔包围的液态金属芯。随着核心冷却并开始冻结，液体金属由逐渐增大的内芯脱硫带动而旋转运动，产生了类似如今地球的磁场。Bryson说道：“有趣的是，我们研究其他天体以便更深入地了解地球。小行星比地球小得多，因此冷却很快，这个过程发生在很短的时间周期内，因而我们能够研究核心凝固的整个过程。”现在，科学家们认为，从地质条件看来，地球核心不久前才开始冷却，时间可能不超过10亿年。冷却如何影响地球磁场，目前尚不可知。Harrison说道：“我们已经能够捕获陨石核心冷却的起止瞬间，这将有助于我们了解这些过程过去如何影响地球，并让我们一瞥未来可能发生的状况。”然而，地球核心冷却的速度相当慢。固体内核越来越大，最终会导致液态外核消失，消除保护我们免受太阳辐射的地球磁场。Harrison说道：“但是目前我们不必恐慌，地球核心在未来数十亿年时间内还不会完全冷却，阳光仍将普照地球。”关注科学之家微信公众号：kexuehome 收取新鲜科学资讯。