【新唐人北京時間2023年01月24日訊】感覺一天似乎變長了?這不是你的錯覺。科學家們發現,地球的固體內核層可能已經開始向相反的方向旋轉,地球上的日子會越來越長。
1月23日發表在《自然·地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上的研究結果表明,在過去的14年裡,地球內核旋轉由放緩到逆向旋轉。該研究使人們對發生在地球深處的地質過程有了新的認識。
地球由幾層組成,薄薄的外層被稱為地殼,大部分由固體岩石組成,在大陸地區一般約有20至30英里厚,但在海洋地區,平均厚度約為4英里。
地殼下面是地幔,它向下延伸約1800英里,占地球總體積的84%。這一層由岩石組成,其密度比地殼中材料的密度大,而且大部分是固體,但由於壓強高,一些局部區域會發生熔化。
地幔下面是地核,分為內核和外核。外核延伸約1400英里,主要由液態鐵和鎳組成。在我們星球的中心是密集的內核,它大約有750英里厚,被認為是固體。它主要由鐵和少量的鎳以及其它元素組成。
最新研究的作者之一,隸屬於中國北京大學地球和空間科學學院SinoProbe實驗室的宋曉東(音譯)與哥倫比亞大學的理查茲(Paul Richards)合作,在1996年提供了地球內核獨立旋轉的觀測證據。
他們當時發現,內核的旋轉方向與地球本身相同,儘管比其它固體層,如地幔和表面略快。然而自從這一發現以來,關於內核的旋轉速度及其是否變化等問題仍未解。
宋曉東和合作者楊毅(他也屬於SinoProbe實驗室)收集了更多的數據來測試不同的模型,從而完成了最新的論文。在他們的研究中,他們分析了自20世紀60年代以來通過地心的由自然、重複的地震產生的地震波。
「來自一對重複地震的地震波通常具有相同的波形,到達同一站點」,作者告訴《新聞週刊》(Newsweek),「然而,當來自重複地震的波與地球內核相互作用時,它們可能顯示出不同的波形和到達時間,因為他們對不同的內核結構進行了採樣」。
利用這些地震波,研究人員能夠推斷出地球內核在過去幾十年中的旋轉模式,揭示了有關這一過程及其與地球其它層的聯繫的新細節。
他們的發現表明,從20世紀70年代早期到2009年左右,地球內核以不同於地球其它部分的速度旋轉,這與宋曉東之前的研究一致。其旋轉速度比地球的地幔和表面快,所以一天的時間越來越短。
然而從2009年到2011年左右,旋轉速度放慢並似乎暫停了。後來,似乎又在逐漸向相反的方向旋轉,這意味著一天的時間越來越長。
作者說:「自2009年以來,逆轉的證據相當有力,從統計學上看,超過95%的置信度。」
宋和楊推斷內核可能以大約70年的周期振蕩——每35年左右切換一次方向。由於內核與地幔有引力聯繫,與外核有磁聯繫,研究人員表示,這些振蕩可以解釋已知的60至70年地球日長變化和地球磁場行為。然而,需要做更多的工作來確定這是由什麼機製造成的。
洛杉磯南加州大學的地球物理學家維達萊(John Vidale)參與了該項研究,他說楊和宋確定最近10年期間地球內核的活動比以前少,「我認為這可能是可信的」,但他認為其它的需要更多研究來證實。
(記者李昭希綜合報導/責任編輯:林清)