科学家们发现了隐藏在地核内部的结构的迹象
虽然我们大多数人都认为脚下的土地是理所当然的,但写在其复杂的层次中,就像书页一样,是地球的历史。我们的历史。
研究表明,在地球的过去深处,这段历史中有一些鲜为人知的章节。事实上,地球的内核似乎还有另一个更内核。
“传统上,我们被教导地球有四个主要层:地壳、地幔、外核和内核,”澳大利亚国立大学地球物理学家乔安妮·斯蒂芬森 (Joanne Stephenson)2021年解释.
我们对地壳之下的了解主要是从火山泄露的内容和地震波低语的内容中推断出来的。
根据这些间接观测,科学家们计算出,温度超过 5,000 摄氏度(9,000 华氏度)的炽热内核仅占地球总体积的 1%。
但几年前,斯蒂芬森及其同事发现了地球内核实际上可能有两个不同层的证据。
“这非常令人兴奋——可能意味着我们必须重写教科书!”斯蒂芬森当时解释道.
该团队使用搜索算法对数千个内核模型进行拖网,并将其与国际地震中心收集的数十年来关于地震波穿过地球需要多长时间的观测数据进行匹配。
穿过地球层的地震波路径的差异。(斯蒂芬森等人。, 地球物理研究杂志:固体地球,2021)
那么下面有什么呢?该团队研究了内核的一些模型各向异性– 其材料组成的差异如何改变地震波的特性 – 并发现有些地震波比其他地震波更有可能。
虽然一些模型表明内核的材料使平行于赤道的地震波更快,但其他模型表明材料的混合允许更快地平行于地球自转轴的波。即便如此,对于某些角度的确切差异程度仍存在争议。
这里的研究没有显示内核深度有太大变化,但它确实发现慢速方向发生了变化,成 54 度角,波的较快方向平行于轴。
“我们发现的证据可能表明铁的结构发生了变化,这表明地球历史上可能发生了两次独立的冷却事件,”斯蒂芬森说.
“这一重大事件的细节仍然有点神秘,但在我们对地球内核的了解方面,我们又增加了一块拼图。”
这些发现可以解释原因一些实验证据与我们目前的地球结构模型不一致。
怀疑存在最内层以前,暗示构成内核的铁晶体具有不同的结构排列。
“我们受到全球地震和接收器分布的限制,尤其是在极地对映点,”该团队写道在他们的论文中,解释缺失的数据会降低他们结论的确定性。
但他们的结论与其他关于最内核各向异性的研究一致。
未来的研究可能会填补其中一些数据空白,并允许科学家证实或反驳他们的发现,并有望翻译更多在地球历史早期层中写的故事。
这项研究发表在地球物理研究杂志.
本文的早期版本发表于 2021 年 3 月。