新科学终于可以解释地球神秘的内核
(瓦迪姆·萨多夫斯基/Shutterstock.com)
这是地球物理学中最深的未知数之一:隐藏的运动地球最内层的核心。
虽然我们认为脚下的地面是坚硬的土地,但这种令人安心的刚性也仅限于此。 在地球表面深处,地球的超热内核位于熔融液体外核内,与其上方的地幔和地壳分离。
这种不受束缚的安排提出了多个问题,也许其中最大的问题是超旋转:如果地球的固体铁内核由于以下原因而未附着在地幔上:流体外核层围绕内核,这如何影响它的旋转?
超级自转假说表明,地球内核的自转速度与地球自身的自转速度不同,约为每 24 小时旋转一整圈相对于太阳。
几十年来,科学家们一直在争论内核的超自转速率究竟是多少。 现在,南加州大学地震学家约翰·维代尔的一项新分析为地球物理学家提供了一个新的估计供考虑。
在他的新文章维代尔检查了苏联于 1971 年和 1974 年在俄罗斯北部新地岛群岛进行的两次核试验中检测到的反向散射地震波。
几十年前进行这些核爆炸时,世界各地的地震台都检测到了爆炸的威力,其中包括大孔径地震台阵 (LASA):世界上第一个大型地震台阵,于 1965 年在蒙大拿州建成。
通过分析 LASA 数据并根据检测到的地震波测量内核的运动,Vidale 估计 1971 年至 1974 年间,内核每年比地球其他部分旋转约 0.07 度。
“如果他的速率是正确的,这意味着如果你在赤道的某个点上站一年,之前位于你下方的内核部分最终会落到 4.8 英里外的某个点下方,”玛雅·维哈斯 (Maya Wei-Haas) 在书中解释道。研究报告国家地理。
就超级旋转计算而言,维代尔表示,他的新估计比以前的近似值更慢但更稳健,其中一个值得注意的是他自己的近似值。
2000年维代尔所在的团队分析了蒙大拿阵列检测到的相同核试验数据,并计算出 1971 年至 1974 年期间的超级自转速度更快,为每年 0.15 度。
在这项新研究中,维代尔解释说,他的最新估计提供了更高的分辨率,并受益于数据校正、处理和解释的改进。
但数字不同的另一个原因是这是一个非常理论化的科学领域? 检查地球上一个深埋的、过热的部分,这是不可能近距离研究的; 这项研究仍在不断涌现。
整个超旋转理论只是20世纪70年代首次提出,但是第一次认真的建模和地震证据直到20世纪90年代才出现,就在 Vidale 2000 年研究发表的几年前。
对于为什么我们对内核看似超级旋转速率的读数和估计可能有所不同,科学家们也有其他解释。
A5 月发表的研究表明差异可能归因于内核本身表面的变化,这可以解释其他分析中的不一致之处。
如果这种观点是正确的,那就意味着我们可能正在地球中心面对一个更大的未知事物。 只有时间和更多愿意接受挑战的科学家才能证明一切。
研究结果报告于地球物理研究通讯。