当前位置: 华文问答 > 科学

研究证实地球内核的自转已经放缓

2024-06-13科学

内核在2010年左右开始降低速度,移动速度比地球表面慢。图片来源:南加州大学

南加州大学的科学家们已经证明,正如发表在 【自然】 杂志上的新研究所显示的那样,地球的内核相对于地球表面正在回溯——减速.

二十年来,科学界一直在争论内核的运动,一些研究表明,内核的旋转速度比行星表面快。南加州大学的新研究提供了明确的证据,表明内核在2010年左右开始降低速度,比地球表面慢。

「当我第一次看到暗示这种变化的地震图时,我被难住了,」南加州大学Dornsife文学、艺术与科学学院(USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences)地球科学系主任教授约翰·维代尔(John Vidale)说。「但是,当我们发现二十多个观测结果表明相同的模式时,结果是不可避免的。几十年来,内核首次减速。其他科学家最近提出了相似和不同的模型,但我们的最新研究提供了最令人信服的解决方案。

回溯和减速的相对性

由于大约40年来首次比地幔移动得略慢而不是更快,内核被认为相对于行星表面正在逆转和回溯。相对于前几十年的速度,内核正在减慢。

内核是一个固体铁镍球体,周围环绕着液态铁镍外核。月球的内核大约有月球那么大,位于我们脚下3000多英里处,给研究人员带来了一个挑战:它无法被访问或观看。科学家必须利用地震的地震波来绘制内核运动的渲染图。#三分钟讲知识#

地震射线路径和事件位置。a, PKIKP和PKP从SSI源区域到两个阵列(ILAR和YKA)的射线路径。具有代表性的 1.5 Hz 菲涅耳区的采样 IC 区域用虚线圆圈标记,该虚线圆圈以 ICB 的 PKIKP 穿刺点为中心。插图,PKP(PKP(AB)和PKP(BC)),PKiKP(CD)和PKIKP(DF)的射线路径。b,SSI区域地图,源位置按焦深着色。图片来源: 自然 (2024 年)。DOI: 10.1038/s41586-024-07536-4

对重复方法的全新诠释

中国科学院的Vidale和Wei Wang利用波形和重复地震与其他研究形成鲜明对比。重复地震是在同一地点发生的地震事件,以产生相同的地震图。

在这项研究中,研究人员汇编并分析了 1991 年至 2023 年间发生的 121 次重复地震在南桑威奇群岛周围记录的地震数据。他们还利用了1971年至1974年间苏联两次核试验的数据,以及来自其他内核研究的法国和美国的重复核试验。

维代尔说,内核速度减慢是由围绕它的液态铁外核的搅动引起的,它产生了地球磁场,以及来自上覆岩石地幔密集区域的引力拖曳。

对地球表面的影响

内核运动的这种变化对地球表面的影响只能推测。维代尔说,内核的回溯可能会将一天的长度改变几分之一秒:「很难注意到,在千分之一秒的量级,几乎迷失在翻腾的海洋和大气的噪音中。

南加州大学科学家未来的研究希望更详细地绘制内核的轨迹,以揭示它正在移动的确切原因。

「内在核心的舞蹈可能比我们目前所知道的更活泼,」维代尔说。