地核似乎每8.5年就會神秘地擺動一次
對地球表面不同測量的奇怪變化揭示了地球心臟深處的周期性振蕩。
通過研究地球白晝長度和地球兩極運動的微小變化,由武漢大學(xué)的地球科學(xué)家安亞沖和丁浩領(lǐng)導(dǎo)的團隊確定,地球內(nèi)核的擺動周期為8.5年。
這反過來又揭示了內(nèi)核和地幔之間的傾斜度僅為0.17度,這表明地球的內(nèi)核在西北半球更密集——我們在地震數(shù)據(jù)中看到了這種奇怪的現(xiàn)象。
這一發(fā)現(xiàn)可能會改變我們理解世界內(nèi)部運作的方式。一些地球動力學(xué)研究假設(shè)傾斜度要大得多,約為 10 度;新的測量方法為我們提供了一種新的工具,用于解釋地球核心行為的表面表現(xiàn)。
地球內(nèi)部充滿了我們幾乎無法理解的活動。我們知道我們的星球是分層的,就像一個破口者或球形千層蛋糕;而且,朝向中心,它與熔融的巖石和金屬攪動和攪動,你越深入,密度就越大。
中心是核心,一個熔融金屬球體;在核心的中心是內(nèi)核,周圍是一個熾熱而致密的實心鐵球2,450 公里(1,520英里),比冥王星的大小大一點。
內(nèi)核在很多方面都是我們星球的心臟。當(dāng)它慢慢冷卻和生長時,它會釋放熱量,這被認為是為發(fā)電機做出重大貢獻在外核中漩渦。
這是一種旋轉(zhuǎn)的、對流的、導(dǎo)電的流體,它將機械能轉(zhuǎn)化為磁能,產(chǎn)生磁場,保護我們的星球免受輻射、大氣逃逸和太陽風(fēng)的影響。
因此,科學(xué)家們對核心、內(nèi)核以及所有可能對我們這些在地表上匆匆忙忙的小人類產(chǎn)生影響的小怪癖和異常非常感興趣。
由于我們不能直接去那里測量它,我們必須依靠間接測量,基于我們可以在地表觀察到的東西。
我們傾向于認為自轉(zhuǎn)周期是固定的,我們的星球每年每天每 23 小時 56 分 4.0916 秒完成一次完整的自轉(zhuǎn)。
但實際上,地球內(nèi)部發(fā)生的變化會產(chǎn)生非常小的變化。例如,去年發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn),地球的核心改變了每六年左右輪換一次,表現(xiàn)為一天長度的變化。
2019年,由丁領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家注意到地球兩極運動方式的周期性不同。地球的兩極是總是以非常明顯的方式移動,這有幾個不同的原因,導(dǎo)致了一些非常奇怪的行為。
但在 2019 年,丁和同事們注意到了一個小的、大約8.7年的運動他們認為這可能代表地球內(nèi)核的擺動。
An和Ding通過尋找支持相同周期性的地球自轉(zhuǎn)變化來跟進這一發(fā)現(xiàn)。他們找到了。通過仔細測量每個信號,他們能夠繪制出產(chǎn)生這些現(xiàn)象的內(nèi)在核心特征。
他們發(fā)現(xiàn),內(nèi)核相對于地幔傾斜了0.17度。換句話說,內(nèi)核的旋轉(zhuǎn)軸和地幔的旋轉(zhuǎn)軸并不完全對齊。這會產(chǎn)生一個“擺動”,他們計算出接近8.5年,因為兩個球體圍繞略有不同的軸旋轉(zhuǎn)。
測得的信號也與內(nèi)核和外內(nèi)核邊界處的密度變化比預(yù)期的要大一致。內(nèi)核的密度似乎不均勻,一個半球比另一個半球密度大。
這些特性可能在流體外核攪動和旋轉(zhuǎn)的方式中發(fā)揮作用,從而產(chǎn)生地球磁場。
然而,在我們的行星核心中,似乎發(fā)生了比我們目前所理解的要多得多的事情。隨著我們的儀器和技術(shù)的改進,我們所能做的就是繼續(xù)研究隱藏活動對世界外部的奇怪影響。
該研究已發(fā)表在自然通訊.
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