科学家发现地核内隐藏结构的迹象
应该还有第五层。 (forplayday/iStock/Getty Images)
虽然我们大多数人都认为脚下的土地是理所当然的,但地球的历史就像书页一样,写在其复杂的层面上。 我们的历史。
现在,研究人员发现了更多证据,证明地球过去的一个全新篇章——地球内核似乎还有另一个更内核。
“传统上我们被教导地球有四个主要层:地壳、地幔、外核和内核,”解释了澳大利亚国立大学地球物理学家乔安妮·斯蒂芬森。
我们对地壳下面的知识主要是根据火山喷发和地震波低声推断出来的。 根据这些间接观测,科学家们计算出,温度超过 5,000 摄氏度(9,000 华氏度)的灼热内核仅占地球总体积的百分之一。
现在,斯蒂芬森和同事发现了更多证据,证明地球内核可能有两个不同的层。
“这非常令人兴奋 - 可能意味着我们必须重写教科书!”她补充道。
该团队使用搜索算法来搜索数千个内核模型,并将其与国际地震中心收集的数十年来地震波穿过地球所需时间的观测数据进行匹配。
穿过地球各层的地震波路径的差异。 (史蒂芬森等人,地球物理研究杂志:固体地球,2021)
那么下面有什么呢? 该团队研究了内核的一些模型各向异性- 其材料构成的差异如何改变地震波的特性 - 并发现其中一些比其他更可能。
虽然一些模型认为内核的材料可以更快地平行于赤道传播地震波,但其他模型则认为材料的混合允许更快的地震波更平行于地球的旋转轴。 即便如此,对于某些角度的确切差异程度仍存在争议。
这项研究未能显示出内核深度随深度的变化,但确实发现慢速方向发生了 54 度角的变化,而较快的波方向平行于轴。
斯蒂芬森表示:“我们发现了可能表明铁结构发生变化的证据,这表明地球历史上可能发生过两次独立的冷却事件。”说。
“这一重大事件的细节仍然有点神秘,但当涉及到我们对地球内核的了解时,我们又增加了另一块拼图。”
这些新发现或许可以解释为什么一些实验证据与我们当前的地球结构模型不一致。
怀疑最内层的存在已经有一段时间了,暗示构成内核的铁晶体具有不同的结构排列。
“我们受到全球地震和接收器分布的限制,特别是在极地对跖点,”该团队写道在他们的论文中,解释缺失的数据降低了他们结论的确定性。 但他们的结论与最近关于最内层内核各向异性的其他研究一致。
目前正在开发的一种新方法可能很快就会填补其中一些数据空白,并使科学家能够证实或反驳他们的发现,并有望翻译更多地球历史早期阶段所写的故事。
这项研究发表在地球物理研究杂志。