地核相对地壳运动的示意图。(USC/Edward Sotelo)
最新证据显示,地球的内核相对地壳不仅有着相对的运动,而且其运动的方向每六年变换一次。科学家发现,这种振荡变换的频率和以前所发现的地球每日时长,以及地磁场的变化频率不谋而合。
地球是颗构造奇特的星球,最外面一层是岩石质地的地表,上面有海洋,这层是地壳层;下一层是地幔层,其中不少区域含有熔化的岩石;而中心则有一个高温的、主要含液态铁的地核。科学家发现这几层并不总是以一样的速度随着地球自转着。
科学家知道地核相对地壳有着某种运动模式,这是地核转动的速度和地壳不一致所造成的,但是以前以为地核的转动速度总是比地壳快——大约每年产生1度的偏差。可是这项新研究有了惊人的发现。
通过分析1969年到1974年间的震波数据,南加州大学(University of Southern California)的研究人员发现地核的转动速度在1969年到1971年间变慢了一些,在1971年至1974年间更是向反方向转动。每年转动大约十分之一度。
研究人员发现,地核这种振荡运动的模式每六年为一个周期,正好和以前发现的地球日长的变化周期吻合。
主要研究员之一约翰·维代尔(John E. Vidale)说:“曾有人提出地核存在振荡模式的理论,但是科学界存在分歧。我们利用(地下)核试验(产生的震波)数据进行分析,以为会看到一致的转动方向和速度,但是我们却看到了相反的结果。我们很惊讶地发现地核居然会倒转方向运动。”
其它研究显示,地球上一天的长度每六年增加或减少大约0.2秒,地磁场也存在每六年的一些变化。维代尔说,这份研究的发现为科学界很多没有答案的问题提出一个惊人的解释。
维代尔说:“地球的内核不是固定不动的,它在我们的脚下运动着,而且每六年(相对地面)会前后移动大约几公里。还有很多问题让我们很好奇,比如内核(相对地球的其它层次)一直在运动吗?还是从长期来看它是不动的?我们想了解内核的形成,以及它怎样随着时间的推移而运动。这份研究为回答这些问题迈出了重要的一步。”
这份研究6月10日发表于《科学》(Science)的子刊《科学进展》(Science Advances)。
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