证据：地球的内核正在迅速变化，现在“向后旋转”

毫不夸张地说，地球的内部结构，尤其是最里面的球核，已经让几代科学家感到震惊。它位于地表以下 3,000 多英里处，比月球小，但质量足以在地球磁场中发挥重要作用。

《自然地球科学》杂志最近的一项研究指出，2010 年左右开始的变化表明，地球内核的自旋速度正在减慢。

实际上，它被发现相对于行星表面正在倒退和回溯。这一发现引发了关于火星内部如何随时间变化的新对话。

地球物理学家使用来自几乎每个大陆的地震信号来探测内核，它被液态金属的漩涡层包围。研究结果表明，铁球领域的结构性变化引发了新的问题。

经过二十年的争论，调查人员更有信心将这些信号与实际的放缓联系起来，而不是想象中的事件。

南加州大学Dornsife 文理学院地球科学系主任教授 John Vidale 与中国科学院的 Wei Wang 一起参与了该项目。

地球内部的最内层

地球内部可以分为几层：地壳、地幔、液体外核和中心的固体内核。许多科学家已经研究了内核如何相对于地幔和地壳移动。

一些人发现证据表明，核心的旋转速度曾经比地球的其他部分快。其他人注意到它可能正在缓解。

最新数据指出，“明确的证据”表明，从 2010 年左右开始，速度变慢，降落速度略低于地球表面。

“当我第一次看到暗示这种变化的地震图时，我被难住了。但是当我们发现另外二十多个观测结果表明相同的模式时，结果是不可避免的，“Vidale 解释说。

“内核几十年来第一次放慢了速度。其他科学家最近争论了相似和不同的模型，但我们的最新研究提供了最令人信服的解决方案。

地震和核弹的记录

研究人员依靠地震产生的波来检查地球上最遥远的角落。这些波穿过内核，反映出其运动和形状的微小细节。

为了进行分析，该团队收集了 1991 年至 2023 年间起源于南桑威奇群岛附近的 121 次重复地震的读数。

他们还利用了 1971 年至 1974 年间苏联进行的核试验以及法国和美国反复进行的核试验的数据。

Vidale 将这种速度的转变归因于“围绕它的液态铁外核的搅动，这产生了地球的磁场，以及来自上覆岩石地幔的致密区域的引力牵引”。

研究人员认为这些力量可能会略微影响日长。“很难注意到，在千分之一秒左右的时间里，它几乎消失在翻腾的海洋和大气的噪音中。”

地球的内核正在“回溯”

之前的一些研究表明，内核可能正在自我反转。新结果表明，与地球的外层相比，核心的自转已经减慢，甚至开始改变方向，从而增加了这种可能性的分量。

Vidale “并没有着手定义内核的物理性质”。然而，该项目出乎意料地发现的不仅仅是轮换放缓。

“我们最终发现的是地球内核近表面发生结构变化的证据，”维代尔说。

地下深处的地层移动可能解释了昼长的某些波动，但这些影响是如此微小，以至于大多数人从未察觉到它们。

该团队认为，液体外核和致密地幔区之间的动态相互作用推动了这些变化，使内核的运动似乎不时改变方向。

来自地震图的惊人线索

“但是，当我分析几十年的地震图时，一个地震波数据集奇怪地从其他数据集中脱颖而出，”Vidale 说。

他和他的同事分析了阿拉斯加费尔班克斯和加拿大耶洛奈夫等地的监测站采集到的波形。

“起初，数据集让我感到困惑，”Vidale 说。

此后，现代技术使图像更加清晰，表明内核的边界可能会经历由粘性变形引起的形状缓慢变化。

“我们在这项研究中首次观察到的可能是外核干扰了内核，”Vidale 说。

内核不像一个锁定在原地的刚性球，而是似乎在当前地震装置最终能够捕获的时间间隔内进行调整。

科学家们怀疑这个铁中心可能会以影响行星磁场的方式发生变化，因为该磁场的多少是由液体外部区域产生的。

为什么地球的内核很重要？

南加州大学的专家们的目标是在未来几年更精确地追踪核心的模式。他们计划将注意力集中在显示内核形状如何演变的微妙信号上。

他们希望这项工作可以更清楚地了解任何反向运动背后的潜在力量，包括似乎可以调整核心边界的相互作用。

虽然地球的内核经常被描绘成静态和固体，但这些新鲜的观察增加了细微差别。重复的地震提供了对大多数人只能想象的环境中正在发生的事情的宝贵一瞥。

研究小组认为，跟踪未来地震的波形可以揭示有关地心如何随时间变化的细节。

Vidale 说，重点是以帮助科学家了解触发速度和形式变化的方式绘制这些运动。

新的波形扩展了关于地球力学的更广泛对话。某些方面，如磁波动和温度梯度，可能与内核的速度有关。

尽管地球的中心仍然遥不可及，但这些发现揭示了一个比以前认为的要活跃得多的地方。