地球致密的鐵內(nèi)核可能比地球其他部分旋轉(zhuǎn)得更慢。圖片來(lái)源：英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)
科技日?qǐng)?bào)記者?張佳欣
(相關(guān)資料圖)
腳踩的這片土地深處究竟是什么？
事實(shí)上，人類對(duì)地球內(nèi)部的了解，甚至比浩瀚宇宙的了解還要少。如果從地球表面旅行到地球中央，旅程約有6500公里。雖然這與從美國(guó)的波士頓到芬蘭赫爾辛 基的距離相同，但穿越起來(lái)要困難得多。如果說(shuō)“筆直往下走”是想要探索地心的方向，那么人類實(shí)際只在這一方向上走了12公里，或者說(shuō)只走了區(qū)區(qū)0.2%的 路程。鉆到這一深度的洞是俄羅斯著名的科拉鉆孔。
現(xiàn)在，科學(xué)家正思考用其他方法和數(shù)據(jù)來(lái)了解腳下的地球，然后將這些信息與為地球內(nèi)部開發(fā)的模型相匹配。
也許人們能收集到的關(guān)于地球內(nèi)部最重要的數(shù)據(jù)是，地震產(chǎn)生的地震波穿過地球的速度有多快。根據(jù)它們相交的層的不同，波的移動(dòng)速度也會(huì)不同。利用這些數(shù)據(jù)，科學(xué)家們對(duì)地球的“內(nèi)心”又有了新的了解。
俄羅斯套娃？地核最內(nèi)部發(fā)現(xiàn)“鐵球”
傳統(tǒng)的地球橫截面圖顯示其內(nèi)部分為四層：地殼、地幔、外核和內(nèi)核。但現(xiàn)在，地理教科書或許又要重寫了。
據(jù)英國(guó)《自然·通訊》雜志2月21日發(fā)表的一項(xiàng)地球科學(xué)研究，對(duì)地球是否存在最內(nèi)層地核的問題提出了新認(rèn)知：地球上的俄羅斯套娃結(jié)構(gòu)還有不為人知的第五層——“最內(nèi)層內(nèi)核”。
研究人員指出，地球最內(nèi)核可能是一個(gè)半徑約650公里的鐵球，它和它的外殼都是由鐵鎳合金組成的，還有其他微量元素。
澳大利亞國(guó)立大學(xué)地球科學(xué)研究院的科學(xué)家們此次梳理了當(dāng)前探測(cè)器的數(shù)據(jù)，測(cè)量了地震在地球內(nèi)部傳播過程中產(chǎn)生的地震能量波的不同到時(shí)。他們首次觀察到了這 些波沿著整個(gè)地球直徑來(lái)回傳播了最多5次。這些波揭示了一個(gè)與此前認(rèn)知不同的存在，其半徑大約為650公里，且與內(nèi)核的外層分離。研究人員認(rèn)為，它的內(nèi)界 面或許反映出內(nèi)核的生長(zhǎng)曾發(fā)生過快速變化。
地核不再轉(zhuǎn)？轉(zhuǎn)速減慢謎底待解
今年發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》上的一項(xiàng)研究引起廣泛關(guān)注，甚至被部分媒體宣傳為“地球核心停止自轉(zhuǎn)！”這聽起來(lái)確實(shí)很“抓馬”，讓人類的星球看起來(lái)似乎要“脫軌”，但事實(shí)并非如此，它只是在幫助人們理解地核的動(dòng)態(tài)性質(zhì)。
北京大學(xué)的這項(xiàng)研究使用重復(fù)的地震波傳播路徑來(lái)推斷地球內(nèi)核的運(yùn)動(dòng)。研究人員發(fā)現(xiàn)，在2009年前后，地球內(nèi)核在一段時(shí)間內(nèi)放慢了自轉(zhuǎn)速度，與地球表面同步旋轉(zhuǎn)——現(xiàn)在地球內(nèi)核的轉(zhuǎn)速已經(jīng)落后于地球表面的轉(zhuǎn)速。
研究人員在查看數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，同樣的事情似乎在20世紀(jì)70年代初也發(fā)生過。這很可能表明地球內(nèi)核存在加速和減速來(lái)回振蕩的70年周期。這種變化表現(xiàn)在一天的長(zhǎng)度（地球自轉(zhuǎn)）上的微小變化（幾分之一秒）。因此，從某種意義上來(lái)說(shuō)，內(nèi)核是在“振蕩”而非“自轉(zhuǎn)”。
地幔在熔化？軟流圈研究有新發(fā)現(xiàn)
地殼下面是地幔。地殼與上地幔頂層共同構(gòu)成了巖石圈。巖石圈之下是軟流圈，它堅(jiān)固但有韌性，它可彎曲和流動(dòng)。當(dāng)熾熱的巖石從地球深處上升到地表時(shí)，地幔將 發(fā)生對(duì)流。一些熾熱的巖石在洋中脊和其他構(gòu)造邊界下熔化。在存在熔巖（巖漿）的地方，地震波在穿過“液體”時(shí)往往會(huì)減慢速度。
據(jù)2月6日發(fā)表在《自然·地球科學(xué)》雜志上的另一篇研究，美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)利用地震數(shù)據(jù)檢查了地幔的狀態(tài)，結(jié)果在地殼下方發(fā)現(xiàn)了一層新的處于部分熔融狀態(tài)的巖石層，這有望為解釋地球板塊運(yùn)動(dòng)帶來(lái)新思路。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這個(gè)巖石層位于地表下方約150公里以上，是軟流圈的一部分。
美國(guó)《發(fā)現(xiàn)》雜志報(bào)道稱，一些頭條新聞使用了諸如“熔巖層”或“潛伏的隱藏熔巖層”之類的短語(yǔ)，但情況并非完全如此。研究中提出的層是部分熔融的，這意味著它很可能大部分是固體，但散布著一些重要的巖漿，研究人員沒有說(shuō)多少，但可能有20%的巖石層是液態(tài)巖石。