地球内核的“隐藏新世界”:并非完全固态

北京时间10月29日消息,据国外媒体报道,一项新研究发现,地球的内核可能并不是一个“无聊的铁球”,而更可能具有一部分软质的糊状结构。半个多世纪以来,科学界一直认为地球的内地核是一个由压缩铁合金组成的固体球,被液态的外地核包围着。但一项新研究表明,内地核的硬度并不均一,呈现从硬到半软再到液态金属不等的状态。

北京时间10月29日消息,据国外媒体报道,一项新研究发现,地球的内核可能并不是一个“无聊的铁球”,而更可能具有一部分软质的糊状结构。半个多世纪以来,科学界一直认为地球的内地核是一个由压缩铁合金组成的固体球,被液态的外地核包围着。但一项新研究表明,内地核的硬度并不均一,呈现从硬到半软再到液态金属不等的状态。

随着我们的观察越深入,就越意识到地球内核不是一个无聊的铁球。可以说,我们发现了一个全新的隐藏世界。

在某种程度上,地球的内核仍然像1864年儒勒·凡尔纳发表奇幻小说《地心游记》(Journey to the Center of Earth)时一样神秘。尽管自20世纪50年代以来,科学家们就知道我们的星球并不是凡尔纳所预测的空心世界,但地球的内部仍几乎未被探索。巨大的热量和压力对于任何人类或人造探测器来说都是难以克服的挑战,除非我们的星球发生某种可怕的事件,否则我们永远不会直接观察到地核。

地球内核的“隐藏新世界”:并非完全固态

地球物理学家主要依赖地震产生的地震波来研究地球内部的情况,通过测量这些大规模的振动,科学家可以用“类似于对人体进行CT扫描”的方式,重建地球内部运行的图像。地震波主要有两种形式:直线式的纵波和波动式的横波。每一种波在穿过地面时,都会在不同的介质上表现出不同的加速、减速或反弹特征。

这项新研究始于一个数字不匹配的问题。研究人员比对5个不同地点的大地震所产生的地震波如何穿过地核,到达地球的另一边。但测量结果有些不对劲:地震的横波本应穿过一个坚固的金属球,却在某些区域发生了偏转。

这些数字让地球物理学家们大吃一惊。如果地震波的计算是正确的,因此这只能意味着一件事:以往科学家关于地球内部结构的观点是错误的。于是,研究人员者重新评估了基本假设——地球的内核完全由固体构成。他们发现,如果内地核表面附近有液态和“糊状”的半固态铁,而不是全部为固体铁球的话,他们所观察到的地震波数据就能够成立。

铁的黏稠度范围特别令人惊讶。证据表明,内地核并非全部都是软的,也有一些地方真的很硬,它有坚硬的表面,也有熔化的或糊状的铁。因此,我们看到了很多以前没有看到的内地核细节。

这项研究可能会彻底改变我们对地球磁场的理解,尽管旋转的液体外地核驱动着地球的磁场,但内地核也会影响磁场的变化。美国国家航空航天局(NASA)的研究表明,包括火星在内的其他一些行星,就具有一个液体核心,但缺乏内核,也没有磁场。因此,对内地核的深入了解将有助于科学家了解行星内部与其磁场活动之间的关系。(任天)

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