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原题目:惊爆!地球那里起头“反着转”!会对我们的生活产生多大影响?

北京大学地球与空间科学学院杨翼博士与宋晓东传授比来在《天然·地球科学》国际期刊上颁发论文,研究发如今过去十年摆布的时间里,地球内核的差速扭转几乎停行了,相关于地幔,内核起头迟缓地反向扭转。那种扭转的变革也发作在 20 世纪 70 年代早期,揣测地球内核的扭转可能存在 70 年摆布的震荡周期。

一、地球内核是什么?

地球凡是划分为外部圈层和内部圈层两大部门。外部圈层是我们所处的空中及以上部门,包罗大气圈、水圈、生物圈,构成了我们生活的情况;内部圈层能够进一步划分为地壳、地幔和地核,此中地核由固态内核及其外层的液态外核配合构成。

地球内核开始“反着转” 会对我们的生活产生多大影响?  第1张

地球圈层构造,图片来源:WikiPEdia

内核由什么物量构成不断以来颇具争议,许多学者研究认为在大约 45 亿年前原生地球逐步构成,因为铁和镍的量量较重,大部门沉入到了地球的内部,构成了固态的地球内核,即内核次要包罗铁和镍。

二、地球内核为什么扭转更快?

传统认知中,认为地球是一个整体,其内核扭转与其他圈层扭转连结同步,也就是说二者相对静行。1996 年,美国哥伦比亚大学的保尔·理查兹博士和宋晓东博士操纵地震学的办法研究发现地球内核在快速扭转,其扭转的速度大于地球其他部门。那项发现成为了摸索地球内部构造新的初步,吸引着无数学者研究,跟着科学家们的不竭研究,我们对地球的深部构造与内核有了更多的认识,逐步改动了我们以往的固有观点。

地球内核处于距地表 5100 千米- 6371 千米的地球深部,温度高达 6000℃ 以上,我们无法用现有的手艺手段间接深切地球内部停止丈量。操纵地震波研究地球内部构造与形态,类似于“给地球做 CT”,对数据停止处置和阐发,能够得出地球深部的动态变革。宋晓东等操纵几十年期间所发作的五十余次地震数据及报酬产生的地震波数据停止阐发,计算走时,得出在 1996 年之前的三十多年里,通过地球内核的地震波走时发作了细小但系统的变革,那种变革就是由地球内核扭转速度与地壳地幔差别招致的。

地球内核快速自转的原因,有概念认为是因为地球自转过程中的惯性力——科里奥利力(Coriolis force)。那是一种由地球自转产生的力,它会影响物体的运动标的目的,简单来说就是让本来曲线运动的物体的运动轨迹发作弯曲。

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科里奥利力的感化效果示意,图片来源:Wikipedia

在地球自转过程中,因为科里奥利力的感化,使地球浅层的自转速度小于深层的自转速度,那也就是地球的差别扭转现象。也有概念认为,地核产生的庞大磁场合产生的力矩招致地球内核扭转速度差别。内核与地壳地幔之间隔着液态的外核,外核的低摩擦力利于内核更快速的扭转。

宋晓东传授团队发现,地球内核的扭转自约 2009 年起就几乎停行而且起头逐步反向扭转;从 20 世纪 70 年代早期到大约 2009 年那段时间里,地球内核的差速扭转为正向,内核扭转速度大于地球自转速度;自 2009 年起至今,内核迟缓反向扭转,差速扭转变成反向。所揣测的内核扭转存在六七十年的震荡周期能否准确还需要将来更多的研究和摸索。

三、研究内核的扭转有什么意义?

研究地球内核的扭转,有助于我们理解地球深部圈层的运行机造,领会地球内部构造运动规律。如在目前的一些理论中,地球磁场的产生就是因为地球液态外核的运动招致,地球外核是液态导电的,所以当它们呈现涡流时就会产生磁性——我们人人熟悉的右手螺旋定章就是描述电生磁现象。而地球的内核与外核慎密联络,也可能对地球磁场的产生和磁场反向都有决定性影响。

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地球表里核彼此感化招致地磁场产生的示企图。图片来源:Wikipedia

因而理解地核运动对地球科学等范畴许多研究命题有重要的意义,为传统的地球深层内部构造的地震学研究增加了新的时间维度。差速扭转陪伴着从原生地球构成以来的演化汗青,对地球动力学的研究也有重要影响。

固然地球内核的研究在科研范畴是一项十分庞大的打破,但是正如宋晓东传授所说,它间隔我们的日常生活还很远。“关于常识的逃求是具有高档聪慧的人类的根本需求。对那颗我们生于斯、长于斯的星球停止领会和探究是我们需要做的一件根本的事,也是摸索类地星球的根底。”地球内查对我们来说是遥远而奥秘的,它所产生的变革若何感化于我们的日常生活还没有一个明白的结论,那也是无数科研工做者不竭摸索的标的目的。