[论文解读] Potentially Significant Source of Error in Magnetic Paleolatitude Determinations

J. Marvin Herndon|arXiv (Cornell University)|Mar 3, 2011

Geomagnetism and Paleomagnetism Studies参考文献 7被引用 4

一句话总结

本文识别出磁性古纬度重建中一个潜在的重要误差来源，认为若地球在行星压缩期间在较小半径下发生磁化，由此产生的古纬度估计值可能系统性地产生偏差。作者提出，整体地球的膨胀动力学——而非地幔对流——或许可解释类板块构造现象，从而挑战对古地磁数据的传统解读。

ABSTRACT

The discovery of close-to-star gas-giant exo-planets lends support to the idea of Earth's origin as a Jupiter-like gas giant and to the consequences of its compression, including whole-Earth decompression dynamics that gives rise, without requiring mantle convection, to the myriad measurements and observations whose descriptions are attributed to plate tectonics. I show here that paleolatitude determinations, used extensively in Pangaea-like reconstructions and in paleoclimate considerations, may be subject to potentially significant errors if rock-magnetization was acquired at Earth-radii less than present.

研究动机与目标

• 研究地球早期大小与压缩对磁性古纬度测定的影响。
• 质疑古地磁数据反映现今地球动力学过程的假设。
• 提出整体地球膨胀动力学而非地幔对流，或可解释类板块构造现象。
• 评估在较小地球半径下获得的磁化作用对古地理重建的影响。
• 质疑基于当前古纬度方法的泛大陆类重建与古气候解释的可靠性。

提出的方法

• 分析地球起源于类木行星并随后发生压缩的含义。
• 利用行星压缩与膨胀动力学的理论模型，评估在较小半径下磁场行为的变化。
• 评估在地球早期压缩阶段获取的古地磁数据如何扭曲纬度计算。
• 将标准古纬度方法与基于径向收缩和膨胀的替代模型进行比较。
• 应用不同行星半径下磁化剩磁获取原理，评估误差潜力。
• 借鉴系外行星发现，支持地球起源于气态原行星的假说。

实验结果

研究问题

• RQ1 在较小行星半径下岩石磁化的获取如何影响古纬度计算？
• RQ2 地球早期压缩在多大程度上可能使标准古地磁重建失效？
• RQ3 整体地球膨胀动力学是否可在无需地幔对流的情况下解释板块构造现象？
• RQ4 气态巨行星起源对古纬度数据可靠性有何影响？
• RQ5 基于古纬度数据的当前古地理重建与包含早期径向收缩的模型相比有何差异？

主要发现

• 若磁化作用发生在地球早期半径较小的阶段，古纬度测定可能显著偏差。
• 在压缩的早期地球模型下，古地磁数据反映现今地球动力学条件的假设可能无效。
• 整体地球膨胀动力学可在无需地幔对流的情况下产生类板块构造现象。
• 靠近恒星的气态巨行星系外行星的发现，支持地球起源于气态行星的假说。
• 用于泛大陆类模型和古气候研究的磁性古纬度重建，可能需要重新评估。
• 本文建议对古地磁解释所依赖的地球动力学框架进行根本性重新思考。