从古老的岩石中收集数据可能会导致偏差。现在，地球物理学家有办法 改进他们的方法来克服研究地球历史的挑战 构成地球发电机的核心和磁场。
由于研究人员无法访问地核，他们使用地表岩石作为代理。 具体来说，火山岩记录了地球磁场的强度和变化 领域和记录可以追溯到数十亿年前，直到地球形成的早期 年轻的核心和地球发电机的发展。问题是大多数数据提取 从这些古老的岩石来看可能会有偏差。
发表于的一项新研究科学进步（DOI：10.1126/sciadv.1602306）由足球比赛结果的地球物理学家领导 大学研究团队阐述了偏见是如何引入的以及如何应对 它。
正确的岩石
第一个挑战是找到一块真正保留地球磁场的岩石 场。玄武岩效果很好，因为它们不仅富含铁钛氧化物，而且 它们会迅速冷却并形成小晶体，并且在世界各地大量存在 地质时间。然而，岩石的年龄可能是一个障碍。
“想想这些岩石到底有多古老，真是太疯狂了”，凯蒂·布里斯托尔（Katie Bristol）说道。 该研究的合著者和足球比赛结果的地球物理学本科生；一些前寒武纪 研究小组分析的样本大约有四十亿年历史。 “即使我们确实找到了 正确的岩石，它们已经存在了很长时间，以至于它们已经经历了改变——它们 可能已被重新磁化。”
虽然具有挑战性，但年龄和改变并不是学习中最大的偏见来源 地球发电机。
模型和现场数据不一致
从侏罗纪开始——一个充满可怕蜥蜴、高二氧化碳含量和 磁极频繁翻转。摇滚记录表明，翻转次数越多，强度越大 的磁场减弱了。这是地球发电机模型预测的反比关系； 然而，很难用现场样本的数据进行备份，迄今为止 尚未显示磁反转与过去磁场之间的相关性” 强度，或古强度。
这种差异一直存在争议，但仍未得到解决，阿列克谢·斯米尔诺夫 (Aleksey Smirnov) 说道， 足球比赛结果地球物理学副教授和该研究的主要作者。的 偏差，由用于分析岩石样品磁性的传统泰勒方法引入， 产生低于预期的古强度强度并可能解决这一争议。
“之前的数据可能需要重新考虑”，斯米尔诺夫说道，并在新的数据中补充道 在研究中，他的团队首先测试了合成样本的系统偏差。 “看，当你工作的时候 对于天然岩石，很难将非理想颗粒的影响与 的改变。”
理论上，泰勒方法需要非常小的磁性颗粒来绘制 分析期间作为一条线；然而，因为大多数岩石都含有更大的非理想物质 颗粒，地块扭曲。说这个问题已经众所周知，但基本上被忽视了 斯米尔诺夫，相反，研究人员倾向于只使用曲线图的一部分来最好地 估计线性关系。这始终会产生低于预期的测量值 斯米尔诺夫说，以及古强度数据集中的系统偏差。
改进的方法
他认为，收集更好数据的关键是使用低温退磁 与泰勒方法一起。附加步骤是将样品浸入液体中 将氮气置于无磁场环境中，然后让其自然回暖 在进行磁力计测量之前先升至室温。的 程序稳定样品。另一种选择是计算引入的偏差 按粒度。不幸的是，因为大多数数据集不包括每个数据集的粒度 样本，旧数据将需要重新分析。
“这是开展这一特定科学的更严格的方法，”斯米尔诺夫说。 “我已经 我们已经这样做了很长时间 - 如果我们想要好的数据，我们需要使用好的方法。”
论文合著者包括 Bristol、Smirnov 的研究生 Marine Foucher 和 校友叶夫根尼·库拉科夫 (Evgeniy Kulakov)，现就职于地球演化与动力学中心 奥斯陆大学。
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