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國際

地質學家:地球內核可能比想像中更不穩定

明日科學

更新於 02月12日04:05 • 發布於 02月12日04:00 • 高 詩豪

最新發表於《Nature Geoscience》的研究顯示,地球內核可能並非完全固態,而是比過去認為的更具流動性。美國南加州大學的研究團隊透過分析1991年至2024年間南極附近121次地震的地震波數據,發現內核表面可能正在發生結構變化,這可能與外核的擾動有關,顛覆了過去對地球內部動力學的理解。

地球的內部分別由【地殼】、【地幔】、【外核】和【內核】組成,其中外核是由熔融的鐵鎳組成,負責產生地磁場,而內核則一直被認為是固態金屬球體。自2010年以來,科學家觀察到內核的旋轉速度開始減緩,並推測這可能會影響地球自轉。然而,這次研究提供了新的證據,顯示內核表面可能發生黏性變形,這表明內外核之間的交互作用比先前認知的更劇烈。

內核發生黏性變形

圖表顯示了地震波形在不同時間點的變化,特別是重複發生的地震事件。紅點代表波形相似的地震,藍點表示波形不同,灰點則表示無法可靠估算。紫色線標示了相隔 0 年與 6 年的地震配對,幫助研究人員分析地球內核隨時間變化的證據。(圖/《Nature Geoscience》)
圖表顯示了地震波形在不同時間點的變化,特別是重複發生的地震事件。紅點代表波形相似的地震,藍點表示波形不同,灰點則表示無法可靠估算。紫色線標示了相隔 0 年與 6 年的地震配對,幫助研究人員分析地球內核隨時間變化的證據。(圖/《Nature Geoscience》)

研究團隊透過改進的地震波解析技術,發現在加拿大黃刀鎮監測站的數據中,某些波形顯示出異常變化,這是過去未曾觀察到的現象。這些異常可能代表內核的結構正在發生變形,甚至可能是外核的湍流影響了內核的形狀與動態。研究人員認為,這可能是人類首次觀察到外核對內核的擾動。

這項發現不僅改變了科學界對地球深層結構的理解,也可能有助於解釋地球磁場與熱流變化的機制。未來,科學家將進一步研究這些核心動態,以探討內核與外核的相互作用如何影響地球整體運行,並深化我們對地球內部活動的認識。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:USC Graphic/Edward Sotelo (CC BY 4.0)

圖片來源:Nature Geoscience (CC BY 4.0)

參考論文:
Annual-scale variability in both the rotation rate and near surface of Earth’s inner core
Nature Geoscience

延伸閱讀:
1、破解地球內核的奧秘:深入探尋地球深處的「冰凍鐵球」

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