科學家發現地核已經停止旋轉

2023-01-28     煎蛋

原標題:科學家發現地核已經停止旋轉

這一驚人的發現可能會解決長期以來關於氣候和地質現象的謎團。

研究表明,地球中心每60到70年就會暫停和改變方向,這一發現可能會解決長期以來關於與之相似的時間框架內發生的氣候和地質現象以及它們對我們星球上的生命產生的影響的謎團。

當然,這或多或少上是2003年災難片《地心引力》的情節,但沒有必要擔心通過核彈炸毀地球中心來避免即將到來的世界末日。雖然地核的旋轉影響著地表環境,但科學家認為這種周期性的轉動開關是它行為的正常組成部分,不會給我們星球上的生命帶來危險。

地球的內核是一個固體金屬球,大小為月球的75%。它可以與我們的星球轉動不同的速度和方向,因為它嵌在液體外核中,但科學家不確定它的轉速到底有多快,或者它的速度是否會隨著時間的推移而變化。

位於我們腳下約3000英里處的地核經受著與太陽表面相當的高溫。由於它如此遙遠且難以研究,內核仍然是我們星球上最不為人知的環境之一,儘管很明顯它在許多使我們的世界適合生命居住的過程中發揮了作用,例如地球保護磁場的產生,它阻止有害輻射到達表面。

現在,北京大學SinoProbe實驗室地球與空間科學學院的研究人員楊毅和宋曉東,發表了一項於周一發表在《自然地球科學》上的研究,捕獲了「令人驚訝的觀察結果,表明在最近十年中,內核幾乎停止了它的轉動,可能正在經歷一個多十年的振蕩,另一個轉折點是在1970年代初期。」

楊和宋在電子郵件中說:「作用於內核的兩大力量,一是電磁力。地球的磁場是由外核的流體運動產生的,磁場作用於金屬內核,預計會通過電磁耦合驅動內核旋轉。另一個是重力。地幔和內核都是非常異質的,所以它們之間的重力會把內核拖向重力平衡位置,也就是所謂的重力耦合。」

「如果兩種力量沒有平衡,內核就會加速或減速,」他們補充說:「磁場和地球自轉都有60-70年的強期律性。我們相信,內核的70年振蕩是由電磁力和重力力驅動的。」

長期以來,宋博士一直試圖通過研究通過內核的地震波來揭開內核的神秘面紗。1996年,他參與研究團隊首次報道了內核轉動的證據,通過測量這些由地震產生的波的輕微時間(或「時間」)變化。然而,自那以後,時間變化的起源一直是地球科學界的爭論焦點,因為一些科學家認為波形模式來自外核和內核邊界的現象。

楊和宋說:「一些研究人員仍然爭論說,時間變化不是來自內核轉動,而是來自內核邊界的局部變形。」 通過他們的新研究,這對研究人員「試圖收集更多更長時間段的數據來測試不同的模型」。為此,該團隊研究了自1960年以來由地震產生的穿過內核的地震波。特別是,他們尋找「雙重」事件,這些事件是「在共同接收器上具有幾乎相同波形的重複地震」,根據研究。通過分析這些雙重之間的輕微時間變化,楊和宋能夠探測內核的轉動。

事實證明,時間變化在2009年達到最小值,表明內核在此時已經停止轉動,產生的地震觀測似乎更加靜態。當他們發現早在1970年代初就有類似的轉折點時,他們更加驚訝,這表明地核在一個周期性的循環中停止並反轉。

楊和宋說,「我們的結果進一步支持內核自轉,更有趣的是,揭示了自轉的數十年模式。」。

研究結果為我們提供了一個前所未有的深入視角,以檢視我們地球的熔爐,這一區域仍未能被清晰地解釋,同時也為我們理解地球表面上我們熟悉的世界提供了重大意義。例如,研究小組指出,在地球氣候系統中也觀察到了相同的多年周期,全球平均溫度和海平面上升似乎每60到70年出現一次振蕩。地球的一天長度也會隨時間略有變化,它似乎也與所提出的周期同步。因此,根據新研究,這些發現「可能意味著固體地球系統最深層和最淺層之間的動態相互作用」。

楊和宋表示:「我們指出了不同觀測結果的相似周期性,形成了一個共振系統。但目前聯繫起來還不清楚。地球內核和地幔之間的重力耦合可能會導致地表的變形,進而影響海平面。海平面和地球自轉的變化可能會影響全球大氣環流和溫度。不同系統的共振也可能會放大相互作用。」

想像一下,我們最平常的經歷——比如一天的長度,以及指引我們當地天氣的氣候模式——可能受到我們世界中心一個怪異金屬球的自轉周期的塑造,這是一種令人著迷的想法。解開這些細微差別需要新的模型,並繼續觀察地球神秘的核心領域。

接下來的步驟是「建立多年周期系統的定量模型」和「監測未來自轉的變化」,楊和宋說,「我們預計未來幾年幾十年它將相對於地球表面向西自轉。地震波仍然是最佳方式,因此高質量的地震網絡的持續運行至關重要。」

文章來源: https://twgreatdaily.com/d828a1354a3869cd2bc6afa21c977990.html