一天變長了? 研究顯示地球內核已開始逆轉

【新唐人北京時間2023年01月24日訊】感覺一天似乎變長了?這不是你的錯覺。科學家們發現,地球的固體內核層可能已經開始向相反的方向旋轉地球上的日子會越來越長。

1月23日發表在《自然·地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上的研究結果表明,在過去的14年裡,地球內核旋轉由放緩到逆向旋轉。該研究使人們對發生在地球深處的地質過程有了新的認識。

地球由幾層組成,薄薄的外層被稱為地殼,大部分由固體岩石組成,在大陸地區一般約有20至30英里厚,但在海洋地區,平均厚度約為4英里。

地殼下面是地幔,它向下延伸約1800英里,占地球總體積的84%。這一層由岩石組成,其密度比地殼中材料的密度大,而且大部分是固體,但由於壓強高,一些局部區域會發生熔化。

地幔下面是地核,分為內核和外核。外核延伸約1400英里,主要由液態鐵和鎳組成。在我們星球的中心是密集的內核,它大約有750英里厚,被認為是固體。它主要由鐵和少量的鎳以及其它元素組成。

最新研究的作者之一,隸屬於中國北京大學地球和空間科學學院SinoProbe實驗室的宋曉東(音譯)與哥倫比亞大學的理查茲(Paul Richards)合作,在1996年提供了地球內核獨立旋轉的觀測證據。

他們當時發現,內核的旋轉方向與地球本身相同,儘管比其它固體層,如地幔和表面略快。然而自從這一發現以來,關於內核的旋轉速度及其是否變化等問題仍未解。

宋曉東和合作者楊毅(他也屬於SinoProbe實驗室)收集了更多的數據來測試不同的模型,從而完成了最新的論文。在他們的研究中,他們分析了自20世紀60年代以來通過地心的由自然、重複的地震產生的地震波。

「來自一對重複地震的地震波通常具有相同的波形,到達同一站點」,作者告訴《新聞週刊》(Newsweek),「然而,當來自重複地震的波與地球內核相互作用時,它們可能顯示出不同的波形和到達時間,因為他們對不同的內核結構進行了採樣」。

利用這些地震波,研究人員能夠推斷出地球內核在過去幾十年中的旋轉模式,揭示了有關這一過程及其與地球其它層的聯繫的新細節。

他們的發現表明,從20世紀70年代早期到2009年左右,地球內核以不同於地球其它部分的速度旋轉,這與宋曉東之前的研究一致。其旋轉速度比地球的地幔和表面快,所以一天的時間越來越短。

然而從2009年到2011年左右,旋轉速度放慢並似乎暫停了。後來,似乎又在逐漸向相反的方向旋轉,這意味著一天的時間越來越長。

作者說:「自2009年以來,逆轉的證據相當有力,從統計學上看,超過95%的置信度。」

宋和楊推斷內核可能以大約70年的周期振蕩——每35年左右切換一次方向。由於內核與地幔有引力聯繫,與外核有磁聯繫,研究人員表示,這些振蕩可以解釋已知的60至70年地球日長變化和地球磁場行為。然而,需要做更多的工作來確定這是由什麼機製造成的。

洛杉磯南加州大學的地球物理學家維達萊(John Vidale)參與了該項研究,他說楊和宋確定最近10年期間地球內核的活動比以前少,「我認為這可能是可信的」,但他認為其它的需要更多研究來證實。

(記者李昭希綜合報導/責任編輯:林清)

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