科學探秘：地下三千公里快速流動的鐵水河

通過分析來自歐洲航天局（ESA）的三顆蜂群衛星（Swarm）的觀測數據，科學家發現了一條鐵水河在地球內部深處快速流動，這就是所謂的熔融急流。

主導這項研究、來自英國利茲大學（University of Leeds）地球與環境學院的副教授Phil Livermore表示，蜂群衛星提供了最清晰的X射線圖像。研究人員不僅第一次清楚地看到這個急流，也理解為什麼會出現在那裡。

地球的磁場被認為是由地核內部深處的活動所產生的。地核是一個固態金屬球，其大小為月球尺寸的三分之二，主要由鐵組成。其溫度約為5400攝氏度，幾乎與太陽表面一樣熱。圍繞在固體內核的周圍是地球的外核，大約2000公里厚，主要由液態鐵和鎳組成。在這一層中的溫度、壓力和組成的差異導致液態金屬產生運動和渦流，並且連同地球自轉，就會產生電流，而這又會產生磁場。

地球的核心位於3000公里的岩石之下，這麼深的地方人類無法觸及，所以科學家通過測量地球的磁場來間接地研究它。通過蜂群衛星的觀測發現地球磁場出現變化，這表明地核外部的液態鐵在北半球（大部分位於阿拉斯加和西伯利亞之下）移動得更快。

科學家認為，磁場的變化實際上是由熔融急流引起的，其移動速度為每年約40公里，目前沿向西方向。這種速度比正常外地核速度快三倍，比地殼構造板塊的移動速度快幾十萬倍。

通過分析蜂群衛星的數據，研究人員還發現，這些急流沿著地核中兩個不同區域之間的邊界流動。當地心中的液體從兩側流向邊界時，然後被側向擠出，就形成了這種急流。

當然，液態流向邊界需要一個很強的作用力，這可能是通過浮力或者更可能是來自地核內的磁場變化所提供。

研究人員懷疑這是已經持續了數十億年的地球內部循環的一部分。如果我們能夠知道現在位於這個循環的哪個階段，我們就可以預測地球的磁場將如何隨著時間的推移而變化——包括它在未來幾個世紀會如何翻轉（地球的磁場以每百年約5%的速度減弱）。

這是蜂群衛星在地球深處的首個發現，研究人員希望另一大發現即將來臨。現在，衛星仍然繞著地球運轉，測量和解開來自地核、地幔、地殼、海洋、電離層（位於地面上方大約80公里，具有相當多的帶電粒子）和磁氣圈（地球周圍的磁場）。

研究人員表示，預計還會有其他發現，因為磁場一直在變化，而這甚至可以改變急流的方向

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