美国一项地震波的研究揭示地球内部物质正在发生改变。
人类对于地球内部的大部分瞭解都是来自地震波研究,藉由这些波分析地表下岩石与金属成分。近期一项研究针对2次“发生在相同地区,但间隔20年”的大地震进行分析,结果发现2次地震波的传播时间互有差异,揭示了地球的外核正在发生变化,科学家估计是物质的消失与改变造成密度下降。
澳洲科学独立新闻网站“ScienceAlert”报道,研究中第一次大地震发生在1997年5月,地点位于南太平洋新西兰北面的克马得群岛(Kermadec Islands),经过20多年后,2018年9月同一地区又发生一次大地震。由于地震能量波来自相近的地点,估计地震波会以相同速度穿过地球内部各层物质。
维吉尼亚理工学院地球科学系的地科学家Ying Zhou的研究结果发表于《自然通讯地球与环境》期刊,在152个全球地震即时监测站之中,她发现了4个站台监测的“SKS波”(横-纵-横波)数据出现惊人的差异:2018年的第二次大地震时,能量波通过外核同一区域的传播速度比1997年快了1秒左右。
地球内部结构示意图,外核位于地函与内核之间。
Ying Zhou表示,“地震波传播的路径中发生一些变化,所以它现在可以走得更快。20年前存在的物质已经不复存在了。”她认为,取而代之的新物质是氢、碳、氧等较轻的元素,且会向上移动,导致所在区域的密度下降约2至3%,对流速度约为每小时40公里。
地球外核的液态铁在内核上结晶时发生对流,并产生了流动的电流,会影响地球磁场。然而,外核与地球磁场间的关系仍未被完全理解,许多只是基于假设的模型。对此,Ying Zhou指出,地磁北极正以每年50公里的速度,从加拿大向西伯利亚移动,如同磁场每天都不一样,她藉此推测外核对流也会随着时间变化,但过去都没有直接证据,如今这类地震波研究有助于一瞥地球内部的改变。
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