地球的内核可能正在减缓其自转——但不必恐慌

我们可能正处于地球中心旋转方式发生重大转变的过程中。
地球最内层核心有自己的节奏。NASA

在小学科学课上,我们学到地球有三个主要层次:地壳、地幔和地核。实际上,地核——宽度超过 4,000 英里——有两个层次:液态外核和固态致密内核,内核主要由铁构成,并且确实在旋转。

一项于 1 月 23 日发表在《自然地球科学》杂志上的研究发现,这种旋转可能最近已经暂停,并可能正在逆转。来自中国北京大学的研究团队认为,这些发现可能表明旋转的变化是以十年为尺度发生的,并且有助于我们更深入地了解地球深处发生的事情如何影响地表。

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地球内核通过液态外核与地球其余固体部分隔开,因此其旋转的节奏和方向与地球本身不同。外核产生的磁场驱动其自转,地幔的引力效应则使其达到平衡。了解地球内核的旋转方式有助于阐明地球所有层是如何相互作用的。

在这项研究中,地震学家 Yi Yang 和 Xiaodong Song 分析了地震波。他们分析了自 20 世纪 60 年代以来,发生在相似路径上、穿过地球内核的近乎相同的地震所产生的波形和传播时间的差异。他们尤其研究了 1995 年至 2021 年间发生的地震。

2009 年之前,地球内核的旋转速度似乎略快于地表和地幔,但从 2009 年左右开始,旋转速度开始减慢并暂停。如果现在观察地核,将不会发现任何旋转,因为地核和地表正以大致相同的速率旋转。

“这意味着它不像大约 20 年前报道的那样是稳定旋转的,而是实际上更加复杂,”加州大学伯克利分校地球与行星科学教授Bruce Buffett在接受《新科学家》杂志采访时说

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此外,研究团队认为这可能与地球内核以七十年为周期的反转有关。他们认为上一个转折点发生在 20 世纪 70 年代初,并表示这种变化确实与地球表面地质观测的小幅变化(例如白天长度或磁场变化)相关。

作者们总结说,地球内核旋转的这种波动与地球表面系统的一些周期性变化同时发生,这表明了地球不同层之间的相互作用。

然而,科学家们仍在争论旋转的速度以及其是否在变化。这个新理论只是解释旋转的几种模型之一。“地球中心有一个固体铁球在某种程度上漂浮着,这很奇怪,”未参与该研究的南加州大学地震学家 John Vidale在接受《纽约时报》采访时说。“无论你喜欢哪种模型,总有一些数据与之不符。”

由于研究地核非常困难,而且物理上几乎不可能到达那里(除非你是著名科幻作家儒勒·凡尔纳),地球核心内部究竟发生了什么,可能永远是个谜。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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