地质学家首次证实,我们星球的内核确实是固态的,尽管不像之前的模型所暗示的那么坚固。
借助一种检测地震波轻柔耳语的新方法,对一种难以捉摸的地震波纹的分析揭示了地球最深层的关键特性。
澳大利亚国立大学 (ANU) 的研究人员瞄准了穿过行星核心的低振幅“J 相”地震波,最终限制了行星的坚固性。
当行星的地壳在表面上摩擦和呻吟时,能量波会在其粘稠的内部产生涟漪。
这些有多种形式。 有些被描述为压缩波,像一系列抖动的火车车厢一样在行星内部来回推动。 其他波称为剪切波,像海浪一样沿着表面上下波动。
一种物质如何根据不同的相变转化为另一种物质,可以告诉您很多有关它所经过的材料的特性。
一种称为 J 相的特殊变化应该穿过行星的内核,获取该层弹性的细节。 至少理论上一直是这样。 唯一的问题是它们相当安静,几乎不可能被发现,因此地质学家将它们的测量视为地震学的“圣杯”。
两名澳大利亚国立大学地球科学家现在已经找到了一种巧妙的方法来聆听地球上回响的地震振动嗡嗡声中这些令人难以置信的微弱波。
该方法依赖于在地球表面采集任意两个地震接收器,并在最响亮的隆隆声消失几个小时后进行比较。 有了足够多的信号对,就会出现一种模式。
“使用全球站网络,我们获取每一个接收器对和每一次大地震?有很多组合?然后我们测量地震图之间的相似性,”研究员 Hrvoje Tkal?i 说。
“这就是所谓的互相关性,或者相似性的度量。根据这些相似性,我们构建了一个全局相关图——一种地球的指纹。”
类似的过程最近被用来精确测量南极洲冰的厚度,提供了一种新颖的方法,不仅可以确定地球各层的特性,还可以确定其他世界的潜在特性。
掌握地球内部的本质并不是一件容易的事。 我们几乎无法在地壳中挖掘超过 12 公里(约 7.5 英里)的深度,几乎无法触及地表,更不用说揭示脚下数千公里的情况了。
一个世纪前,人们认为我们的星球有一层厚而松脆的外层和由熔融金属制成的粘稠中心。
这一切都改变了20 世纪 30 年代,新西兰发生了一场大地震,地震读数显示出不应该出现的压缩波迹象。 一位名叫英格·莱曼 (Inge Lehmann) 的丹麦地震学家认为,这些模式很可能是从固体中心反弹的回声。
这个内核已经在我们星球结构的地质模型中牢固地建立起来。 它的大小约为月球的四分之三,由铁和镍制成,发出嘶嘶声的温度与太阳表面的温度大致相同。
甚至可能有一个其结构的复杂性,其铁晶体排列方式存在差异,赋予内核自己的“内核”。
但即使所有这些都已经在地质模型中建立起来,现在能得到确凿的证据证明科学家们已经走在正确的道路上也是件好事——此外,我们也得到了一些惊喜。
“我们发现内核确实是固体,但我们也发现它比之前想象的要软,”特卡尔说?我?。
“事实证明?如果我们的结果是正确的?内核与黄金和铂具有一些相似的弹性特性。”
如果我们要深入了解行星形成或磁场如何工作等现象,所有这些信息都至关重要。
我们自己的防护磁泡有规律地反转例如,我们还没有确切地确定这是如何发生的。
“对地球内核的了解对地磁场的产生和维持有直接影响,没有地磁场,地球表面就不会有生命,”特卡尔说?我?。
通过一种新的方式来聆听地球的隆隆声,我们几乎肯定会更多地了解它柔软的心脏正在告诉我们什么。
这项研究发表于科学。