科学家发现地核中心存在神秘圈层

上天容易入地难。

国际空间站宇航员拍摄的地球、木星、金星和月球(从上到下)。NASA / Scott Kelly

上天容易入地难。人类对地球的了解并不见得比太空多。

最近科学家发现,地核中心存在一个神秘圈层。

地核由内外两部分组成。外地核位于地表下方2900公里处,主要成分是液态金属,温度在4000摄氏度至6000摄氏度之间。而内陆核在距地表5100公里处,主要成分是固态铁和少量的镍,温度在6000摄氏度以上。内陆核和外地核不是截然分开的,有一个过渡层。

地球内部结构。Wikipedia / 星空天文

从上世纪80年代开始,科学家注意到了一个奇怪的现象:地震波南北向穿越地核的速度要比平行于赤道面的东西向快。人们不知道这是为什么,只知道这个现象一直存在。

而近日澳洲国立大学的地震学家通过大数据分析发现,在内陆核深处,从地心开始到向外650公里处,地震波的慢速方向和赤道平面存在着54度的偏角。

这表明在内陆核的深处,存在一个未知圈层。研究人员正在矿物学家和地球动力学家的帮助下,试图弄明白这个圈层究竟是什么,并想办法获得更多有针对性的数据。

地球一直处于冷却的过程中,内陆核在冷却过程中会膨胀。内陆核深处的这个神秘圈层,有可能是铁冷却过程中形成的特殊晶体,或与高温高压环境下金属特性的改变有关。但究竟是什么,还有待进一步的研究。

地球生命乃至人类的命运一大半掌握在地核手中。因为地球的磁场是内陆核和外地核的相对运动产生的。而有了磁场,地球上的生命才能免遭太阳风和宇宙射线的伤害,才能发展到今天。所以了解地球内部尤其是地核的构造有重要意义。

阿波罗10号宇航员拍摄的地球。NASA

参考

Evidence for the Innermost Inner Core: Robust Parameter Search for Radially Varying Anisotropy Using the Neighborhood Algorithm

https://doi.org/10.1029/2020JB020545

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