研究显示，地球的核心正在神秘地改变形状

我们星球内部的、地狱般的阴谋可能比我们想象的要复杂得多。

对地球心脏的全新详细探测表明，旋转的内核不仅在转速上发生变化，而且在形状上也发生了变化，声波在行星中心的传播方式也出现了细微的变化。

这是一个疯狂的发现，它将导致对核心如何运作的更好理解——这反过来又将揭示地球其他奇怪的行为方式。

“发现一个以前没有记录的过程是一种刺激，”南加州大学的地球物理学家约翰·维代尔 （John Vidale） 告诉 ScienceAlert。“我们一直希望找到下一个奇怪而深刻的事实，而这个观察是全新的。下一步将是确保我们是正确的，并磨练我们的模型。

地球的固体内核代表了地球物理学中最神秘的引擎之一。它在下面旋转，包裹在缓冲壳中熔融的外芯，与行星行为（如白昼的长度）以及地磁场通过其运动产生的电磁作用旋转到太空中不可避免地联系在一起。

由于核心在行星过程中起着如此重要的作用，科学家们正在争先恐后地找出那里到底发生了什么。但是，好吧，我们不能下去看看它。幸运的是，我们的星球为我们提供了一种测量其内部的方法：地震。当地壳破裂和震动时，声波会在周围回荡，传播或反弹它遇到的不同材料。

然后，科学家可以分析世界各地的地震监测站接收到的波，以测量行星的核心。例如，我们知道地球的内核是可能是一个又热又密的球由实心铁和镍制成，直径约为 2,440 公里（1,516 英里），比冥王星.证据还表明，它展示了超自转，比地球本身旋转得更快，尽管近年来它可能已经放缓.

多年来，Vidale 和他的同事们一直在利用地震数据来揭开内核的神秘面纱。2022 年，他们发表了一篇论文描述了内核转速的变化与地球白昼长度的周期性变化之间的联系。进一步调查揭晓毕竟没有联系。

Vidale 指出，如果我们想能够准确地将核心的行为与该行为对整个地球的影响联系起来，我们需要相应地描述行为。

现在，已经非常确定的是，内核的旋转会改变速度，显然，旋转速度与行星旋转不同。但是，从地芯反弹的地震波存在难以确定的变化：是由于转速的变化，还是由于地心形状的变化？

为了了解这种现象，Vidale 和他的团队研究了 168 对穿越地球的重复地震。

“每对重复的地震都是两个几乎相同的地震，”他解释说，“这样我们就可以将观察到的任何变化与地震波传播路径的差异联系起来。

他们比较了内核重新占据相同位置时的地震对，这意味着他们可以排除地震信号变化引起的旋转速率变化。他们的结果显示，在内核和外核之间的边界处掠过内核表面的波存在差异——这表明核的形状存在变化。

那么这是什么样子的呢？

“很难确定，但可能是内核边界的微小凹陷和隆起，以响应剧烈流动的外核，”Vidale 说。“这些变化可能完全在内核内部，但可能性较小。引导我们猜测的事实是，内核正好位于其表面的熔点，因此可能非常软。

造成这种情况的原因有很多，但其中最主要的是地球内部高密度物质区域的吸引力，称为大型低剪切速度省份.外芯中的对流也有可能拖拽内芯以改变其形状。或者两者兼而有之。

但真正酷的是，地震数据中的信号可以归因于内核的两个变化：旋转速率的变化和形状的变化。当然，Vidale 和他的同事们将继续调查。

“更多的数据通常是更好地了解新索赔的最佳方式，”Vidale 说。“如果内核继续朝着过去 15 年的方向发展，它很快就会回到 2000 年左右的水平，那时它可能会做一些有趣的事情。”未来几年将是有启发性的。

该研究已发表在自然 地球科学.

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