地球核心内发现的甜甜圈形状区域加深了对地球磁场的理解

Josiah01 · 发表于 2024-8-31 21:22:16

澳大利亚国立大学 (ANU) 的科学家在地球液态核心内发现了一个距我们脚下数千公里的甜甜圈形状的区域，为地球磁场动态提供了新的线索。
地球液态核心内的这种结构仅在低纬度地区发现，与赤道平行。据澳大利亚国立大学地震学家称，迄今为止，它仍未被发现。
地球有两个核心层：内核（固体层）和外核（液体层）。地核周围是地幔。新发现的环形区域位于地球外核的顶部，液体核心与地幔在此交汇。
该研究的共同作者、澳大利亚国立大学地球物理学家 Hrvoje Tkalčić 教授表示，在新发现的区域探测到的地震波比在液态外核的其余部分要慢。
他说：“该地区与赤道平面平行，局限于低纬度地区，呈甜甜圈形状。”
“我们不知道这个甜甜圈的确切厚度，但我们推断它到达了地核-地幔边界以下几百公里。”
澳大利亚国立大学的科学家没有采用传统的地震波观测技术，观察地震发生后一个小时内产生的信号，而是分析了地震发生后数小时波形的相似性，从而得到了这一独特的发现。
“通过了解波的路径的几何形状以及它们如何穿过外核的体积，我们重建了它们穿过地球的传播时间，证明了新发现的区域地震速度较低，”Tkalčić 教授说。
“这种特殊的结构至今仍未被发现，因为之前的研究通过观察通常在大地震发生后一小时内形成的波浪，收集了外核体积覆盖较少的数据。
“由于我们在大地震后对混响波进行了数小时的研究，因此我们能够实现更好的体积覆盖。”
研究报告的共同作者马小龙博士表示，这一发现揭开了地球磁场动态的一些谜团。“地球外核仍有一些谜团尚未解开，这需要地震学、矿物物理学、地磁学和地球动力学等多学科的共同努力，”马博士说。
外核主要由液态铁和镍组成，导电液体的剧烈运动产生了地球磁场，磁场保护着地球周围并有助于维持所有生命，保护它们免受破坏性太阳风和有害辐射的伤害。
科学家认为，更多地了解地球外核的组成，包括轻化学元素，对于理解磁场和预测磁场何时可能停止或减弱至关重要。
“我们的发现很有趣，因为液态核心内的低速度意味着这些区域有高浓度的轻化学元素，这会导致地震波减速。这些轻元素与温差一起，有助于搅动外核中的液体， ”Tkalčić 教授说。
“磁场是我们地球表面生命得以维持的基本因素。
“地球磁场的动态是科学界非常感兴趣的领域，因此我们的研究结果可以促进对地球和其他行星磁场的更多研究。”

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