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研究證實地球內核的自轉已經放緩

2024-06-13科學

內核在2010年左右開始降低速度,移動速度比地球表面慢。圖片來源:南加州大學

南加州大學的科學家們已經證明,正如發表在 【自然】 雜誌上的新研究所顯示的那樣,地球的內核相對於地球表面正在回溯——減速.

二十年來,科學界一直在爭論內核的運動,一些研究表明,內核的旋轉速度比行星表面快。南加州大學的新研究提供了明確的證據,表明內核在2010年左右開始降低速度,比地球表面慢。

「當我第一次看到暗示這種變化的地震圖時,我被難住了,」南加州大學Dornsife文學、藝術與科學學院(USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences)地球科學系主任教授約翰·維代爾(John Vidale)說。「但是,當我們發現二十多個觀測結果表明相同的模式時,結果是不可避免的。幾十年來,內核首次減速。其他科學家最近提出了相似和不同的模型,但我們的最新研究提供了最令人信服的解決方案。

回溯和減速的相對性

由於大約40年來首次比地幔移動得略慢而不是更快,內核被認為相對於行星表面正在逆轉和回溯。相對於前幾十年的速度,內核正在減慢。

內核是一個固體鐵鎳球體,周圍環繞著液態鐵鎳外核。月球的內核大約有月球那麽大,位於我們腳下3000多英裏處,給研究人員帶來了一個挑戰:它無法被存取或觀看。科學家必須利用地震的地震波來繪制內核運動的渲染圖。#三分鐘講知識#

地震射路線徑和事件位置。a, PKIKP和PKP從SSI源區域到兩個陣列(ILAR和YKA)的射路線徑。具有代表性的 1.5 Hz 菲涅耳區的采樣 IC 區域用虛線圓圈標記,該虛線圓圈以 ICB 的 PKIKP 穿刺點為中心。插圖,PKP(PKP(AB)和PKP(BC)),PKiKP(CD)和PKIKP(DF)的射路線徑。b,SSI區域地圖,源位置按焦深著色。圖片來源: 自然 (2024 年)。DOI: 10.1038/s41586-024-07536-4

對重復方法的全新詮釋

中國科學院的Vidale和Wei Wang利用波形和重復地震與其他研究形成鮮明對比。重復地震是在同一地點發生的地震事件,以產生相同的地震圖。

在這項研究中,研究人員組譯並分析了 1991 年至 2023 年間發生的 121 次重復地震在南桑威奇群島周圍記錄的地震數據。他們還利用了1971年至1974年間蘇聯兩次核試驗的數據,以及來自其他內核研究的法國和美國的重覆核試驗。

維代爾說,內核速度減慢是由圍繞它的液態鐵外核的攪動引起的,它產生了地球磁場,以及來自上覆巖石地幔密集區域的重力拖曳。

對地球表面的影響

內核運動的這種變化對地球表面的影響只能推測。維代爾說,內核的回溯可能會將一天的長度改變幾分之一秒:「很難註意到,在千分之一秒的量級,幾乎迷失在翻騰的海洋和大氣的噪音中。

南加州大學科學家未來的研究希望更詳細地繪制內核的軌跡,以揭示它正在移動的確切原因。

「內在核心的舞蹈可能比我們目前所知道的更活潑,」維代爾說。