核心与幕层热演化对板块运动起始时刻和长期地球磁场发生制约
地球与行星天体物理
2026-03-27 v1 地球物理
摘要
地球长期存在的地球磁动力学与最新核心热导率高估值难以调和，称为新核心悖论。同时，幕层的长期热演化仍不确定，主要由于现代风格板块运动起始时刻难以约束，该起始时刻标志着从停 lid 对流向移动 lid 对流的转变，使得内部通过移动 lid 对流实现高效散热。由于核心散热——因此磁场发生——取决于幕层从核心中提取热量的效率，这两个问题密切相关。本文我们使用包含参数化从停 lid 向移动 lid 对流过渡的 1D 模型进行研究，该过渡由其起始时刻和预设持续时间定义。该框架允许我们评估不同的构造历史如何影响地球的热力学和磁力学演化。我们采用贝叶斯反演，使用来自古地磁记录、幕层冷却史以及当前热状态的约束进行校核。我们的结果倾向于在古代时期实现从停 lid 向移动 lid 对流的过渡，这有助于核心散热并使地球历史上的地球磁动力学得以维持，即便核心热导率超过 100 W/m/K 亦可。因此，延迟移动 lid 对流的起始时刻为解决新核心悖论提供了可行方案。
引用
@article{arxiv.2603.25232,
title = {Core and mantle thermal evolution constraints on the onset of plate tectonics and a long-lived geodynamo},
author = {Valentin Bonnet Gibet and Nicola Tosi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.25232},
year = {2026}
}
备注
46 pages, 10 figures, - for review in jSEDI