地球內核振蕩的地震學證據找到

科技日報記者 陸成寬

6月15日，記者從中國科學院地質與地球物理研究所獲悉，通過分析加拿大、美國地震臺陣在1990年—2023年記錄到的南三明治島重復地震信息，來自該所等單位的科研人員發現了地球內核處于振蕩模式的地震學證據。相關研究成果在線發表于《自然》雜志。

地球內核位于地球最深處，主要成分為鐵鎳合金和少量輕元素，其半徑約占地球半徑的1/5、質量占地球總質量的2%。內核是由液態外核冷卻凝固而形成，這個過程會釋放熱量和輕物質，從而推動外核的對流運動，激發和維持著地球磁場。

由于內核藏在地球最深處，目前直接探測它的手段極其有限，結構和運動特征研究被認為是全球地震學研究的最前沿。固態內核被液態外核包裹，受重力約束而懸浮于地球最深處，科學家們一直猜測內核可能存在相對于地表的“轉動”。地球動力學家最先通過三維地磁發電機模擬推測出，內核可能存在比地球自轉更快的差速旋轉，即超速旋轉；隨后，地震學家通過觀測幾十年來穿過地球內核的地震波變化，證明了內核超速旋轉的存在。

此次，科研人員揭示了近20年來內核差速旋轉的振蕩軌跡，明確給出了內核振蕩運動模式的地震學證據。同時，他們通過線性擬合發現，內核大約在2008年相對改變旋轉方向，且2008年前后內核的旋轉速率發生了變化，即內核在2003年—2008年超速旋轉和2008年—2023年慢速旋轉，超速旋轉速率大約為慢速旋轉的2—3倍。

論文第一作者、中國科學院地質與地球物理研究所副研究員王巍表示，這項研究成果提供了內核振蕩最直接的地震學證據，該研究僅使用波形相似度作為觀測量，有效規避了重復地震定位誤差的影響，從而得到了迄今為止最精準的內核差速旋轉的軌跡和相對速率，為研究內核增長、外核對流、地磁場的發展和演化等提供了重要的地球物理約束。

（受訪者供圖）