這個是對地心的一個研究:地核疑似正在變形,但原因未知

地球呢,有三部分結構!地殼,地幔和地核!

    地殼是地球表面的一個薄層,它從我們的腳下一直延伸到30公里處,這個部分主要是由硅酸鹽形成的固態岩石組成,我們所處的各大陸了 還有海洋,就是在這個結構中!

    但從地幔開始呢,我們的瞭解就很少了,尤其像地球的最深處,地核,至今我們都無法清晰,地心到底是怎樣的一個世界!

    通過長期的研究,我們現也只是基本斷定,在地球的中心,有一個由鐵和鎳組成的核,這個核呢又分爲了兩個部分,即,一個液態核和一個固態核,液態核是在固態核的外面,它將固態核包裹,具有流動性!而固態核,則會生長,它每年都會慢慢的變大。

    之前呢,科學家一直是認爲,這個固態核的生長,應該是各方向都是均勻的!

    然而在2021年6月3日,一項發表於《自然地球科學》的研究卻顯示,地心固態核的生長具有奇怪的現象,它存在不對稱性!

地球的分層結構是從上世紀被人們發現!

    地球的內部,我們無法直接地取樣進行分析,但地震學的發展使得我們可以像超聲波掃描那樣窺視地球的內部。

    地震時呢,會產生地震波。而波在遇到不同的物質時,則會存在不同的反射折射以及速度差異等。

地震波演示圖

    所以通過探測這些差異,我們就能推測波在傳播的過程中都遇到了什麼樣的物質,從而繪製出這些物質的結構。

    所以利用這個,我們便能探測出地球內部的結構。

那人們是怎麼探測出地核存在液態核和固態核的呢?

    地震波,具有橫波和縱波之分,即s波和p波。

    橫波是指波的振動方向垂直於傳播方向的一種波,這種波呢,它只能在固態中傳播,無法在液態中傳播!

橫波

    縱波指的是波的振動方向和傳播方向相同的一種波,它在固態和液態中都能傳播。

縱波

    在上世紀,通過地震波的探測,科學家就曾發現,在距地表大概2900公里處,地震波的速度出現明顯下降,且通過這個位置時,橫波消失,但縱波卻存在

    這說明,在大概2900公里處地球出現了分層,且這層是爲液態,因爲橫波無法穿過!

    結合地心的壓力以及溫度,所以科學家猜測,地球的中心,應該是一個由鐵和鎳形成的熔融態核心!

    但,在上世紀40年代呢,來自丹麥的地震學家萊曼卻發現了新的地震波相,P波在經過液核之後還存在着一個未曾發現的波速間斷面。這一發現說明,液態核並不是單一的結構,在它的內部還有着一層結構!

    所以至此呢,便有了如今液態包裹固態核的說法,即一層熔融狀的外核包裹着一個固態鐵鎳核的核心理論!

固態核的半徑現在基本斷定爲1200多公里

    固態核的大小並不是固定的 ,它每年都會增長!而這個增長,科學家一直是認爲它的各個方向都是均勻的。

    但是,大概在30年前,有一個無法解釋的奇怪現象被發現,地震波從內核穿過時,北到南的速度要比西到東的速度快

    這暗示着,內核或內核的周圍可能存在着什麼,所以才造成了這樣的差異,但至於是什麼,卻一直是個謎題。

    2021年6月3日發表的這篇研究中,研究人員貌似找到了這個謎題的答案,而這個答案指向的是,內核的不對稱生長!

    在這次研究中,來自加州大學的一個研究團隊,他們根據地球動力學以及高溫高壓下的礦物物理學創建了一個計算機模型,通過這個模型,他們可以模擬地心內部地核的生長模式。

    所以,在結合地震波的探測數據下,最後他們發現,當內核生長不對稱時,也就是,東側的生長快於西側時,模擬的數據才與探測到的數據最爲擬合!

論文的研究內容 截圖

    所以根據這個模擬結果,研究人員最終得出結論,那個困擾了30多年的古怪數據,應是內核的不對稱生長造成的。

但如果真是這樣的話,那麼這個不對稱生長會不會對地球的磁場造成影響?

    地球磁場的形成,目前的主要理論是地核發電機原理。

    而地核外液核和內固核的存在,則是發電機原理的主要驅動力。

    外液核中的重元素,像鐵元素會在重力作用下下降,當下降到內固核的表面時它會慢慢地結晶,結晶時消耗的熱量呢,又會使內固核中的輕元素溶解,使其上浮!

    所以這樣,就讓外液核形成了一種導電體的對流,那麼加上地球自轉產生的科里奧利力,這些導電體對流時就會有渦旋,所以在這些因素下,就產生了感應磁場!

地球發電機原理

    所以,按照這個發電機原理,地球磁場的存在是與外液核的熱對流有關。

    那麼,當固態內核存在不對稱生長時,內核東側與西側的對流將會存在差異,因爲東側過多的鐵結晶會釋放更多的熱量,這些熱量的釋放則讓這一側的對流大於西側。那麼久而久之,這樣的差異會不會影響地球的磁場呢?

    目前,研究人員還沒有給出這方面的答案!

    地磁場的存在,使我們免受太陽高能粒子的轟擊,它就像一層屏障那樣,保護着我們,所以一旦地磁場消失,那麼地球就會像火星那樣,變成一個荒蕪不適合生命生存的星球。

    所以,地核的一舉一動都會給我們帶來巨大的改變。這個改變,可能有利於生命的生存,但也可能 毀滅生命!