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地球内核里面有什么? 地震波揭示了更深的核心。

地球内核里面有什么? 地震波揭示了更深的核心。

地球的内核似乎隐藏着更深的秘密。

地质学教科书几乎不可避免地包括一张地球的剖面图,它清楚地显示了四个层次:我们生活在其上的薄薄的岩石外壳,称为地壳; 地幔,岩石像高粘性液体一样流动,推动大陆运动和山脉抬升; 产生行星磁场的液态铁镍外核; 和坚实的内核。

两位澳大利亚科学家在分析大地震的地震波交点时说,地球中心有一个完全不同的地层。 “现在我们已经证实了最内层内核的存在,”其中一位科学家、堪培拉澳大利亚国立大学地球物理学教授 Hrvoj Tcalcic 说。

博士后研究员 Tkalcik 博士和 Thanh Son Pham 估计最里面的内核大约有 800 英里宽。 整个内核大约有 1,500 英里宽。 他们的发现是 周二发表在《自然通讯》杂志上.

虽然剖面图似乎描绘了清晰的划分,但关于地球深度的知识不可避免地是模糊的。 它距地球中心约 4,000 英里,不可能钻入地壳超过几英里。 关于地下世界的大部分已知信息都来自地震波——地震在地球上和周围传播的振动。 将它们想象成地球的巨大声波图像。

两位哈佛地震学家 Miyake Ishii 和 Adam Dzyonski,首先 他在2002年提出了更深内核的想法 基于地震波穿过内核的速度特性。 科学家们已经知道,地震波穿过地球这一部分的速度随方向而变化。 波沿着地轴从一极传播到另一极时移动得更快,而垂直于地轴移动时移动得更慢。 地球物理学家认为,速度差异——沿极地轨道快几个百分点——是由内核中铁晶体的排列引起的。

但哈佛地震学家说,在中心的一小块区域,最慢的波浪是那些与轴线成 45 度角而不是 90 度角移动的波浪。

当时可用的数据太少,无法说服所有人。

最好的测量方法是从地震源直接传播到地球并穿过更深的内核的地震波。 然而,检测这一点通常需要一个几乎恰好位于地球另一侧的地震仪,而该点位于海洋中央。

这篇新论文利用了地震波也会反弹的事实。 因此,靠近震中的地震仪可以检测到波的反射,该波已经穿过地球并反弹回来,两次穿过最内层的内核。 它也可以来回反射第二次,四次穿过内核。

近年来,部署了大量地震仪,尤其是在美国。 来自多种仪器的信号组合使得检测 6 级或更大地震的微弱反射成为可能。 “我们处理了 200 个事件,发现其中 16 个具有这些反馈波,”Tkalcic 博士说。

在 2017 年所罗门群岛爆发的一次地震中,地球另一侧的地震仪检测到地震波穿过最内核五次。

日本东京工业大学地球与生命科学研究所的 Georg Helfrich 说:“感谢他们揭示了进一步研究可能用来解开内核结构混乱的观察结果。”他没有参与这项研究。

内核的最外层和最内层的成分似乎没有太大差异,过渡似乎是渐进的而不是急剧的。

康涅狄格大学物理学教授弗农·科米尔 (Vernon Cormier) 表示,这可能表明地球远古时期发生了一些变化,他并未参与这项研究。 科米尔博士说,从地质学角度来说,内核相当年轻——估计年龄在 6 亿到 10 亿年之间。 这只是地球 45 亿年历史的一小部分,固体核心的结构似乎很复杂。 一月份,其他科学家报告说内核的旋转速度正在发生变化。

“人们研究内部基础设施的原因是因为他们试图将它与地球磁场联系起来,”科米尔博士说。 “人们将试图寻找地球磁场的一些变化,这些变化可能与内核结晶的变化同时发生。”

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