大家都知道,地球由多個層次組成,從外到內分別是地殼、上地幔、下地幔和地核,越接近地球中心,溫度和壓力便越高。盡管如此,由于技術的限制,我們無法直接進入地球內部進行觀察和研究,只能依賴地震波等間接方式來了解地球的深層結構。目前,地球內部的許多獨特現象和神秘之處,仍然是科學界未能完全揭開的謎團。
我國科學家率先發(fā)現,地球內核可能正在翻轉!會對人類有影響嗎?
根據現有的科學認識,地球的核心是一個半徑約3470公里的地核,這里的溫度極高,約為4000-6800攝氏度,壓力達到數百萬大氣壓。地核的物質密度非常大,達到每立方厘米13克,主要由鐵和鎳等重金屬組成。地核的深處還存在大量放射性物質,這些物質從地球形成之初便開始逐步積聚,并且持續(xù)發(fā)生放射性衰變,既為地球提供熱源,也為地震、火山、板塊運動等自然現象提供能量。同時,這些放射性物質也是地球磁場形成的關鍵因素。
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地球內核不僅是一個熱源和能量提供者,它的動態(tài)變化也極為復雜。1996年,哥倫比亞大學的地球物理學家們提出了地球內核波動旋轉的假說,并通過分析地震波在穿越地球固體內核時所需的時間差,為這一假設提供了數十年的證據支持。雖然我們無法直接接觸地核,但可以進行“思想實驗”。當我們穿越不斷變化的地殼后,便進入了厚厚的地幔,巖石在數百萬年時間里以極緩慢的粘性方式流動,甚至有時會侵蝕上方的地殼。
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繼續(xù)向下,我們到達地球內核的液態(tài)外核。在這里,金屬物質在高溫高壓下呈現熔融狀態(tài),流動的金屬液體產生電流,為地球的磁場提供源源不斷的能量。更深處是地球的固體內核,這一部分的物質在極其高的壓力下,呈現出一個旋轉的實心金屬球。它的直徑約為月球的70%,是我們對地球認識中最為神秘的領域之一。許多科幻小說和電影以地球內核為主題,展示了震撼人心的奇異景象。
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經過科學家們二十多年的研究,發(fā)現地球的固體內核可能在外核的影響下獨立旋轉,并且受到外核磁轉矩的強制作用。有科學家還提出,地幔的巨大引力可能對內核的旋轉產生不穩(wěn)定的制動作用,導致內核發(fā)生振蕩??茖W家們推測,地球內核的旋轉速度與地殼和地幔的旋轉有所不同,這種差異意味著內核和地球其他部分之間存在一定的時間滯后。地球在一天內旋轉360度,根據計算,內核的旋轉速度大約比地球其他部分快1度。
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最近,北京大學地球與空間科學學院的宋曉東教授和楊翼副研究員,在《自然地球科學》期刊上發(fā)表了最新研究成果,提出了一個令人驚訝的結論——地球內核發(fā)生了根本性的變化。研究顯示,在2009年之前,由于連續(xù)地震波的傳播,地震波穿越地球內核時出現了速度差異,表明內核的旋轉速度與地球其他部分不同。但到了2009年前后,這種差異消失了,似乎表明地球內核停止了相對于地幔和地殼的旋轉。自2009年之后,這種差異又恢復,研究人員推測內核的旋轉方向發(fā)生了逆轉。
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這一新發(fā)現揭示了地球內核可能暫時停止了旋轉,并且正在經歷一個約70年的周期性變化。這個變化很可能會影響地球的白晝長度和磁場。地球內核的旋轉方式一直是科學家們爭論的話題,近期中國科學家的研究成果無疑會掀起新的討論和熱潮。盡管如此,科學家普遍認為,這一變化在當前階段不會對地球表面上的人類生活產生明顯影響。
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