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地球的旋轉內核開始變慢——這可能會改變我們的一天長度

2024-06-21科學

新的研究證實,過去14年裏,我們星球的心臟——地核,一直異常緩慢地旋轉。如果這種神秘的趨勢持續下去,它可能會潛在地延長地球的白天——盡管對我們來說,這種影響可能幾乎察覺不到。

地球的內核是一個大約與月球大小相當的固態鐵和鎳塊,位於我們腳下超過4800公裏的地方。它被外核包圍——外核是一層超熱的熔融金屬層,與內核中的金屬類似——外核又被更固態的熔巖海洋所包圍,稱為地幔,以及地殼。盡管整個星球都在旋轉,但內核可以由於外核的粘度而以略微不同的速度旋轉。

自從大約40年前科學家開始使用詳細的地震活動記錄來繪制地球的內部層次以來,內核的旋轉速度略快於地幔和地殼。但在6月12日發表在【自然】雜誌上的一項新研究中,研究人員發現,自2010年以來,內核一直在減速,現在旋轉速度略慢於我們星球的外層。

"當我最初看到暗示這種變化的地震圖時,我感到困惑,"南加州大學多恩西夫分校的地震學家約翰·維達爾在一份聲明中說。"但當我們發現了另外兩打多的觀測結果,顯示出相同的模式時,結果是不可避免的。"

如果內核的旋轉繼續減速,它的重力最終可能會導致我們星球的外層旋轉得稍微慢一些,從而改變我們的白天長度,研究人員寫道。

然而,任何潛在的變化都將是千分之一秒的數量級,維達爾說,這將是"非常難以察覺的"。因此,我們可能不需要調整我們的時鐘或行事曆來適應這種差異,特別是如果它只是暫時的變化。這不是科學家第一次提出地球的內核正在減速。這種現象,被稱為"逆行",已經爭論了大約十年,但一直很難證明。

在這項新研究中,研究人員分析了1991年至2023年間在南大西洋南桑威奇群島的構造板塊邊界上同一地點反復發生的100多次地震的數據。

每次地震都允許科學家繪制內核相對於地幔的位置,透過比較這些測量結果,團隊能夠看到內核的旋轉速度隨時間如何變化。

維達爾說,這項新研究是迄今為止"最有說服力"的證據,表明逆行正在發生。

目前尚不清楚為什麽內核正在逆行,但很可能是由於"包圍它的液態鐵外核的攪動"或"來自上方巖石地幔的密集區域的重力拉扯",研究人員寫道。

目前也不清楚逆行有多頻繁。內核的旋轉可能一直在加速和減速,但這些變化可能發生在幾十年或更長時間內。因此,需要更長時間的數據集來推斷任何長期趨勢。內核仍然是地球隱藏層次中最神秘的之一。但近年來,新技術使研究人員能夠更多地了解內核,包括它稍微不平衡,它比預期的更軟,它可能偏離地球的軸線擺動,並且它有一個獨立的最內層。

研究作者將繼續分析地震數據,以了解更多關於我們星球心臟的資訊以及它是如何隨時間變化的。

科學家們表示,內核的舞蹈可能比我們知道的更加活躍