我们这个星球的历史，除了其他事情外，已经在它的磁极的周期性反转中被书写了。魏茨曼科学研究所的科学家们提出了一种解读这一历史记录的新方法:在冰层中。他们的发现最近发表在《地球和行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)上。这些发现可能会引导人们进行更精细的冰核探测，将来还可能用于了解太阳系其他天体的磁场历史，包括火星和木星的卫星欧罗巴(Europa)。

 

研究冰和地球磁学历史之间可能联系的想法产生于远离地球冰起源的阳光灿烂的科西嘉岛，该研究所地球和行星科学系的欧德·阿哈伦森教授当时正在那里参加一个关于磁学的会议。更具体地说，那里的研究人员讨论的是被称为古磁性的领域，主要通过捕获在岩石或海洋沉积物中钻取的磁芯中的磁性矿物薄片进行研究。当这些粒子被困在某个地方时，它们会与地球磁场保持一致，甚至在数百万年后，研究人员可以测试它们的南北磁场排列，并了解那个遥远时间地球磁极的位置。后者给了阿哈伦森一个想法:如果在海洋沉积物中可以探测到少量的磁性物质，也许它们也可以在冰中被发现并进行测量。在格陵兰岛和阿拉斯加等地，一些冻结在冰川中的冰已经有几千年的历史，像树木的年轮一样层层叠叠。钻穿这些洞的冰芯被用来研究诸如行星变暖或冰期的迹象。磁场为什么不反过来呢?

 

阿哈伦森和他的学生尤瓦尔·格罗斯曼(Yuval Grossman)领导了这个项目，杏耀登录地址他们必须要问的第一个问题是，在两极附近地区形成冰的过程中，是否可能包含有磁极逆转的可探测记录。这些随机间隔的倒转在地球的整个历史中都发生过，由地球核心深处的液态铁发电机的混乱运动所推动。在带状岩层和层状沉积物中，研究人员测量了其中磁性材料的磁矩——磁南北方向——以揭示当时地球磁场的磁矩。科学家们认为，这种磁性粒子可以在被困住的尘埃中发现，还有冰川和冰原中的水冰。

 

研究小组建立了一个实验装置来模拟冰的形成，比如极地冰川，那里大气中的尘埃颗粒甚至可能提供了雪花形成的原子核。研究人员通过细磨纯净水制成的冰，加入一点磁性尘埃，让它通过暴露在磁场下的极冷的柱状物飘落，而后者的方向由科学家控制。通过保持极低的温度——零下30摄氏度左右，他们发现可以产生微型的“冰芯”，其中的雪和灰尘被坚实地冻结成坚硬的冰。

 

“如果尘埃不受外部磁场的影响，它就会向任意方向沉降，登录杏耀平台这两个方向会相互抵消，”阿哈伦森说。“但如果在粒子冻结之前，它的一部分朝向一个特定的方向， 杏耀娱乐防劫持教学，净磁矩就能被探测到。”

 

为了测量他们在实验室中制造的“冰芯”的磁性，魏茨曼的科学家们把冰芯带到耶路撒冷的希伯来大学(Hebrew University)罗恩·沙尔(Ron Shaar)教授的实验室，在那里安装了一台灵敏的磁力仪，能够测量极轻微的磁矩。该小组发现了一个小的，但绝对可以探测到的磁矩，它与应用在他们的冰样本上的磁场相匹配。

 

“我们从岩石记录中研究了地球的古磁学历史;从冰芯中读取它可以揭示额外的维度，或者帮助确定冰芯中其他发现的准确日期，”阿哈伦森说。“我们知道火星和像木卫二这样的大型冰封卫星的表面都暴露在磁场中。在我们太阳系其他天体的冰中寻找磁场逆转将是令人兴奋的。”

 

“我们已经证明了这是可能的，”他补充道。阿哈伦森甚至提出了一项未来太空任务的研究项目，其中包括在火星上进行冰核取样，他希望这次对测量这种冰核可行性的论证将提高这项提议的吸引力。