“地球内核反转”影响有多大？研究地核可以帮助研究地球生命起源
发布时间：2023-04-27 08:31:40 所属栏目：动态 来源：
导读：日前在知名学术期刊《自然·地球科学》发表的一篇学术论文引发学界和媒体的广泛关注。这篇由北京大学地球与空间科学学院宋晓东讲席教授作为通讯作者、该院特聘副研究员杨翼博士作为第一作者的论文发现，地球内
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日前在知名学术期刊《自然·地球科学》发表的一篇学术论文引发学界和媒体的广泛关注。这篇由北京大学地球与空间科学学院宋晓东讲席教授作为通讯作者、该院特聘副研究员杨翼博士作为第一作者的论文发现，地球内核从20世纪70年代初开始相对于地表超速旋转，到2009年左右基本与地表同步，进而出现了相对于地表缓慢的反转。这一研究还首次推测出地球内核超速旋转可能存在70年左右的摆动周期。当前我们对地球内核有哪些了解，了解地核又有何意义，科学家们如何对地核进行研究？对于这些问题，《环球时报》记者近日对宋晓东教授进行了专访。 现代科学界普遍认同的观点是，地球平均半径约6370公里，内部结构分为地壳、地幔和地核三部分，而地核又由固态内核及其外层的液态外核共同组成，但整体而言，科学家对于地球深处的了解依然十分有限，最深处的地球内核更像是一个“遥远的星球”，它的物质构成、运动规律等都有待明确。 这个研究成果在互联网上引起关注的同时，很多人在并不了解其真实科学意义的情况下，仅根据“地核反转”这个名词，就开始猜测，甚至将它与近期的土耳其大地震、全球变暖趋势以及其他各种灾难性事件联系到一起。 历史数据显示，内核的反转似乎在20世纪70年代初也曾出现。因此，宋晓东研究团队推测，内核旋转相对于地表是震荡的，根据20世纪70年代初和2009年两个时间节点计算，这一震荡周期大约是六七十年。 除上述发现外，这一研究也显示出地球内部变化对于其他地球现象的影响，例如地球磁场、地球自转。宋晓东说，地球自转不是匀速的，会发生微弱的变化。科学家已经对此进行了大量研究，了解到地表大气、海洋等因素对于地球自转的影响，但仍大体上缺乏对一些地球内部微小的因素如何在一年一年的长周期内潜移默化的影响地球自转等现象的深入细致的认识。 这一发现挑战了传统认知，即地球是一个整体，其所有圈层的旋转保持同步，宋晓东和合作者、美国地震学家保罗·理查兹也成为最早发现地球内核可能以不同于地表的速度旋转的科学家。 1996年的这项发现被国际知名学术期刊《自然》作为封面文章发表，并被《科学》杂志评为当年十大科学突破之一，受到世界媒体广泛报道，还登上了美国《纽约时报》的头版头条，它也为此次地球内核差速旋转模式的研究奠定了基础。 今年年初发表的这篇论文所呈现出的突破性以及人们对地球内部构造的好奇心，受到国内外的关注。在接受《环球时报》记者采访时，宋晓东专门澄清了多个概念：首先，地球内核的差速旋转是相对于地表而言的，这种相对运动相比地球的自转很微小；其次，地球内核的差速旋转对于地震、海啸等自然现象影响也非常小。 由于论文的发表与今年2月土耳其发生的大地震相隔不到一个月，一些分析也将地球内核的旋转变化同地震联系在一起。同样长期研究地震学的宋晓东说，地震是地球近地表的应力积累和重新分布造成的现象，受多种作用力影响。虽然地球内核有一定的作用力，但相对于其他作用力而言，并不是一个主要影响因素。 探索人类家园最深处的奥秘，对于包括宋晓东在内的科学家都有着巨大的吸引力。不仅如此，解密地球的深层结构对于了解生命、了解宇宙都有着独特的意义。 地球中心到地表的距离约为6300多公里，这里的温度超过5000摄氏度，压力超过300万个大气压。在高温高压的极端环境下，物质可能会展现出不同于常温常压的性质和形态。中国科学院地球化学研究所去年在《自然》杂志发表的一篇论文显示，在地球核心的温度和压力下，多种铁合金将转变为超离子态。该研究也表明，地球内核可能并非传统认知的固态，而是由固态铁和流动的轻元素组成的超离子态。 一直以来，由于直接采样的困难，科学家对于地球深层结构的了解受限于观测手段的发展。英国广播公司此前发布的一篇科普文章曾介绍称，人类关于地球内核的知识都是间接的，很大程度上依赖于地震学。地震发生后，地震波在地球内部的传播，取决于它们通过的物质介质性质。地球物理学家利用这些信息来推断地球处存在什么，他们所使用的地震仪就像望远镜那样可以探测地球内部环境。 在过去几十年中，不少人也曾尝试过钻井取样，其中以苏联在科拉半岛钻下的12公里深井最为知名。宋晓东告诉《环球时报》记者，钻孔对于研究地球浅层有着重要意义，但它的缺点也很明显：昂贵且无法钻深。他表示，钻孔内也可以布置一些仪器，如果环境相对比较静的话,那么震波信号将得到比较好的接收。 也有科学家提出过更加“疯狂”的想法。加州理工大学的科学家戴夫·史蒂文森曾设想一种实现“地心之旅”的方式：在地球上制造一条长数百米的裂缝，将几十万吨甚至数百万吨的铁水倒入其中，利用这些铁的重力让裂缝不断向下延伸，预计可以将探测器送至地下3000公里处以收集数据。虽然史蒂文森的设想经过了一些论证，但目前仍是一个幻想。 （编辑：汽车网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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