研究证实地球内核自转已减慢

Josiah

　　南加州大学的科学家已经证明，地球内核相对于地球表面正在回溯，也就是减速，正如《自然》杂志发表的新研究表明的那样。
　　内核的运动在科学界已经争论了二十年，一些研究表明内核的旋转速度比地球表面快。南加州大学的新研究提供了明确的证据，表明内核在 2010 年左右开始减速，移动速度比地球表面慢。
　　“当我第一次看到暗示这种变化的地震图时，我被难住了，”南加州大学多恩西夫文理学院地球科学系主任教授约翰·维代尔说。“但当我们发现另外二十多个观测结果都表明了同样的模式时，结果就不可避免了。内核几十年来首次减速。其他科学家最近提出了类似和不同的模型，但我们的最新研究提供了最令人信服的解决方案。”
　　回溯和放慢速度的相对性
　　内核被认为相对于地球表面正在逆转和回溯，因为这是大约 40 年来内核移动速度首次略慢于地幔，而不是更快。相对于前几十年的速度，内核正在减速。
　　内核是一个由铁镍组成的固体球体，被液态铁镍外核包围。内核大约相当于月球大小，位于我们脚下 3,000 多英里，这对研究人员来说是一个挑战：它无法被访问或观察。科学家必须利用地震的地震波来绘制内核运动的示意图。
　　地震射线路径和事件位置。a，PKIKP 和 PKP 从 SSI 震源区域到两个阵列（ILAR 和 YKA）的射线路径。具有代表性 1.5 Hz 菲涅尔区的采样 IC 区域用虚线圆圈标记，以 ICB 上的 PKIKP 穿透点为中心。插图为 PKP（PKP(AB) 和 PKP(BC)）、PKiKP(CD) 和 PKIKP(DF) 的射线路径。b，SSI 区域地图，震源位置按震源深度着色。来源：Nature (2024)。DOI：10.1038/s41586-024-07536-4
　　重复方法的新尝试
　　与其他研究相比，中国科学院的 Vidale 和王伟利用了波形和重复地震。重复地震是指在同一地点发生的地震事件，产生相同的地震图。
　　在这项研究中，研究人员汇编并分析了1991 年至 2023 年间在南桑威奇群岛周围记录的 121 次重复地震的数据。他们还利用了1971年至 1974 年期间苏联进行的两次核试验的数据，以及来自其他内核研究的法国和美国的重复核试验的数据。
　　维达尔表示，内核速度减慢是由于周围液态铁外核的搅动造成的，这种搅动产生了地球磁场，同时还产生了来自上覆岩石地幔致密区域的引力拖拽。
　　对地球表面的影响
　　内核运动的这种变化对地球表面的影响只能推测。维代尔说，内核的回溯可能会改变一天的长度，时间只有几分之一秒：“很难注意到，大约千分之一秒的时间，几乎被淹没在翻腾的海洋和大气的噪音中。”
　　南加州大学科学家未来的研究旨在更详细地绘制内核的轨迹，以揭示其究竟为何发生变化。
　　“内核的舞蹈可能比我们目前所知的更加活跃，”维代尔说。