球对称地球模型不产生净电子自旋

使用电子作为自旋偏振源的地球实验已被证明可提供强有力的界限，以约束诸多拟议的超轻量玻色子暗物质候选者的耦合强度。最近有人指出，太阳与地球自旋偏振电子之间的单极-偶极耦合将导致地球近日点经度预cession 的修正。利用对地球自旋偏振程度的估计以及对地球近日点经度预cession 的实验界限，对该单极-偶极耦合的规模施加了有趣的约束。本文我们考察地球电子的自旋。我们发现，地球幔层和地壳中约有 $6 \times 10^{41}$ 个沿其局部磁场反向排列的自旋偏振电子。然而，当积分任何球对称的地球模型时，我们发现这些自旋的矢量和为零。为了确定沿地球自转轴方向净自旋的下界，我们考察了地球三种最大的非球对称性破坏：mantle 的大低剪切速度省区、地壳成分以及地球的椭球形。通过这些考察，我们得出结论，至少有 $5 \times 10^{38}$ 个自旋偏振电子沿地球自转轴反向排列。这一分析表明，之前从地球近日点经度预cession 中提取的单极-偶极耦合界限需要放宽约 2000 倍。