【两篇】地球内核出现异变：地核变得越来越不平衡？科学家们不知道为什么

地球内核出现异变：地核变得越来越不平衡？科学家们不知道为什么

达夫观察 2021-06-11 11:25

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地球中心正在酝酿着一个异变。科学家们只有在研究穿过地球固态铁质内核的地震波（地震产生的地下颤动）时才能看到它，出于某种原因，与穿过赤道时相比，当它们在北极和南极之间传播时，这种地震波通过核心的移动速度要快得多。

几十年来，研究人员已经知道这种差异——被称为地震各向异性（各向异性指物质内部物理、化学等性质等在不同方向有所差异的特性。）——但一直无法提出与可用数据一致的解释。现在，通过对地核在过去10亿年增长的计算机模拟，科学家们最新发表在《自然地球科学》上的一项新研究，提供了一个似乎最终合适的解决方案：每年，地球内核都在以“不平衡”模式的方式增长，地球内核铁晶体在核心的东侧比在西侧形成得更快。该团队的模型表明，地球内核在其东侧（左）比在西侧生长得更快。重力通过将铁晶体推向北极和南极（箭头）来平衡不对称生长。这往往会使铁晶体的长轴沿着行星的自转轴（虚线）对齐，这解释了地震波穿过内核的不同传播时间。

地球内核出现异变：地核变得越来越不平衡？科学家们不知道为什么，上述研究的主要研究作者之一、美国加州大学伯克利分校的地震学家丹尼尔·弗罗斯特表示：“外核中液态铁的运动将热量从内核带走，导致内核冻结。所以，这意味着外核从东部（印度尼西亚）吸收的热量比西部（巴西）吸收的热量要多。”也就是说，与巴西相比，印度尼西亚的地核失去热量的速度更快，这影响了穿过它的地震波。弗罗斯特教授指出，为了想象这种在地核内部的不平衡生长模式，想象一下树干的年轮从中心点向外辐射——但是“年轮的中心偏离了树的中心”，因此年轮间隔得更远的分布在树的东侧，在西侧则靠得更近。地球内核的横截面可能看起来与此相似，然而，研究人员表示，这种不对称增长并不意味着内核本身畸形或有变得不平衡的风险。

平均而言，地球内核的半径每年平均增长约 0.04 英寸（1 毫米）。重力通过将新晶体推向西部来纠正东部不平衡的生长。在那里，晶体聚集成沿核心南北轴延伸的晶格结构。根据该团队的模型，这些与地球两极平行排列的晶体结构，就像是地震高速公路，使地震波能够更快地向那个方向传播。到底是什么导致了地核的这种不平衡增长模式？弗罗斯特教授透露，如果不查看我们星球的所有其他层，就很难说明白这一点。

弗罗斯特教授说道：“地球上的每一层都由它上面的东西控制，并影响它下面的东西，内核慢慢地从液态外核中冻结，就像一个雪球增加了更多层。然后外核被其上方的地幔冷却——所以要问为什么地球内核在一侧的生长速度比一侧快的人可能会问，为什么地幔的一侧比另一侧更冷？”弗罗斯特教授补充说，构造板块可能是造成这种情况的部分原因。当寒冷的构造板块在俯冲带（一个板块下沉到另一个板块下方的地方）潜入地球表面深处时，它们会冷却下面的地幔。然而，弗罗斯特教授认为，地幔冷却是否会影响地球内核仍然是一个有争议的话题。

地球内核出现异变：地核变得越来越不平衡？或将改变地球磁场强度，同样令人困惑的是地核中的不平衡冷却是否会影响地球磁场，现代磁场由外核中液态铁的运动提供动力，这种液体的运动又由内核散失的热量提供动力。弗罗斯特教授指出，如果地球内核在东方失去的热量比西方多，那么外核也会在东方移动更多。“问题在于，这会改变地球磁场的强度吗？” 但是，这个问题已经超出了研究团队在上述新论文的研究范围，但弗罗斯特教授说他已经开始与一个地磁学家团队进行新的研究，以便进一步深入调查。

（来源：百度，见https://baijiahao.baidu.com/s?id=1702239310357886200&wfr=spider&for=pc）

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