重大消息! 科學家發現地心在融化!

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科學家最近發現,地球內部核心可能正在融化。

  這一融化過程實際上與地表活動有關,研究者還稱這一發現可以幫助解釋地心是如何產生地球上各個磁場區域的。

  地球內部核心是一個直徑寬1500英里的固體鐵球,大小與月球相似。 核心外層的大部分覆蓋著鎳鐵液體合金, 加之一層高粘性地幔層,最外面是形成地球表面的堅硬固體外殼。

  因為地球由內部冷卻,所以融化的核心外部凍結非常緩慢。 這導致了地心每年一毫米的增長速度。

  但是,現在科學家發現地心內核可能同時也在融化。

  “傳統觀念認為內部核心一直在冷卻,但是現在研究表明部分地心區域實際上正在融化。”英國利茲大學的地震學家SEBASTIAN ROST說。 “從核心到地幔的熱量網確保外核物質總體保持在冰凍狀態並且伴隨時間推移有持續增長,但這個過程並不是一致的。”

  因為地球的內部冷卻,相對意義上熱和冷的物質在地球內部劇烈翻騰,這一過程被稱作對流。 內部翻轉的物質,伴隨著地球的旋轉,於是產生了地球磁場。

  使用計算機對發生在地球外核的對流進行建模,加上地震數據,研究者發現在地心和地幔邊界處的熱流取決於地幔。 有時,地幔的性質足以迫使地幔的熱量重新回到核心,導致融化。

  “內核心只有一小部分可能在任何時間融化,”研究者JON MOUND,利茲大學的地球物理學家告訴OurAmazingPlanet。 “但是,由於內核的大小,哪怕只有百分之一的表明融化,這當然是可能的,都相當於不到20萬平方公里(7.7萬平方英里)。”

  例如,當涉及到最下層地幔溫度超過平均熱度的非洲和太平洋地區時,它們所對應的外核區域就足以開始融化內核了。 另一方面, 在地震活躍板塊的下面都圍繞著一種所謂的“火環帶” -一種環繞太平洋的火山和地震多發區- 大洋板塊中的低溫殘餘物質吸收地幔底部的熱量, 從而吸收更多內核的熱量幫助它冷卻。

  這些發現指出“地球核心的動態學一定程度上和板塊結構地質學有關,這不是能從地表明顯的觀察結果可以得出的。” Mound 說。


這個模型也可以用來解釋地震反常現象,過去的研究觀察已經表明地球內核圍繞著一種液體緻密層。 “本地化融化理論也可以解釋其他地震觀測- 比如為什麼地心的有些區域地震波穿越速度更快。” Rost說。

  “地球磁場的起源對於科學家來說仍然神秘,” Mound提到。 “如果我們的模型被證實可用,那就是對了解內核如何形成所邁出的一大步,反過來也會幫助我們研究地核是如何產生地磁的。”

  對這項研究仍然有很多尚未確定的問題。 “我們不知道確切有多少熱量流動經過核心,也不知道地幔底部的溫度變化能達到多強。” MOUND 說。 “因此現在還可能無法得出我們所需的產生融化的熱量流—— 不是我們構建的所有模型都可以產生融化的結果。”

  此外,“還有一個普遍問題,即地球核心動態的電腦建模實際上並不能真正的捕捉到這個動態,因為沒有人有足夠的電腦能力來運行空間和時間上都包含足夠細節的模型。” MOUND還補充道,“這些模型產生了很多地球行為與我們觀察的一致,但是我們不能確保動態方面的數據是正確的。”

  要看是否地核真的在融化,“我們需要將地震檢測器更加均勻地分佈在全球各地,特別是海洋中,那裡是一個技術瓶頸,” MOUND說。 此外,“我們需要開發實驗室設備來檢測內部核心地壓力和溫度狀況- 我們只是有可能做到這些而已。”

  Mound, Rost 和他的同事David Gubbins以及Binod Sreenivasan在5月19日的Nature雜誌中詳細討論了這一發現。

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