一項地震波的測量結果顯示，地球固體內核在過去20年左右的時間里似乎改變了形狀，但地震波的行為也可以用地球中心的其他變化來解釋。2月10日，相關研究成果發表于《自然-地球科學》。
地球內部結構示意圖。圖片來源：Rostislav Zatonskiy/Alamy
自20世紀90年代以來，模型和地震測量表明，地球的鐵鎳固態內核以自己的速度移動。幾十年來，內核的旋轉速度相對于地球其他部分時快時慢，對一天長度等產生影響。
美國南加利福尼亞大學的John Vidale說，這種旋轉變化主要由地球液態外核對流產生的磁力所引起。“這種流動不斷扭曲著內核。”
這些磁力或相關過程不僅會改變內核的旋轉，還可能改變其形狀。事實上，之前對穿過地核的地震波的一些測量似乎表明了這一點。但是，但由于地核旋轉的不確定性，人們無法區分旋轉的變化和形狀的變化。
現在，Vidale和同事分析了1991年至2023年間南美洲海岸128次地震產生的地震波。這些波全部是通過地核后由美國阿拉斯加的儀器測量到的。
研究人員從中確定了168對地震波，它們間隔數年穿過或接近地球內核的同一區域。Vidale說，由于最近的工作更好地限制了內核旋轉的變化，才有可能確定這些匹配。
每對未穿過內核的波都具有相似的模式，表明在兩次地震之間，地球的這些區域沒有發生變化。但是，每對穿過內核的波并不匹配，表明內核的某些變化已經超出了旋轉差異所能解釋的范圍。
研究人員說，這表明內核不僅會在幾十年內減慢或加快其旋轉，而且還會改變形狀。他們認為，這些變化很可能是由于外核對流在固態內核較不粘稠的邊緣產生磁力拉動引起的，或者是由于內核與下地幔結構的相互作用所引起的，后者是地核和地殼之間的層。
未參與此項研究的澳大利亞國立大學的Hrvoje Tkal?i? 說，這是解決地核除旋轉外變化問題的“向前一步”。但是他強調，形狀的變化并不是形狀的變化并不是地震波不匹配的唯一解釋。
正如Vidale和同事所承認的，這些差異也可能是由地核外核的不相關變化、內核本身的對流，甚至是內核熔化物質的噴發造成的。Vidale表示，未來研究更多的重復地震將有助于更詳細地識別變化。
Tkal?i? 說，在海底等偏遠地區進行更多的地震測量也會有所幫助。他說：“這對于理解地球最深處的內部演變至關重要。”
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41561-025-01642-2
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