地球致密的鐵內(nèi)核可能比地球其他部分旋轉(zhuǎn)得更慢。圖片來源：英國《新科學家》網(wǎng)
科技日報記者?張佳欣
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腳踩的這片土地深處究竟是什么？
事實上，人類對地球內(nèi)部的了解，甚至比浩瀚宇宙的了解還要少。如果從地球表面旅行到地球中央，旅程約有6500公里。雖然這與從美國的波士頓到芬蘭赫爾辛基的距離相同，但穿越起來要困難得多。如果說“筆直往下走”是想要探索地心的方向，那么人類實際只在這一方向上走了12公里，或者說只走了區(qū)區(qū)0.2%的路程。鉆到這一深度的洞是俄羅斯著名的科拉鉆孔。
現(xiàn)在，科學家正思考用其他方法和數(shù)據(jù)來了解腳下的地球，然后將這些信息與為地球內(nèi)部開發(fā)的模型相匹配。
也許人們能收集到的關(guān)于地球內(nèi)部最重要的數(shù)據(jù)是，地震產(chǎn)生的地震波穿過地球的速度有多快。根據(jù)它們相交的層的不同，波的移動速度也會不同。利用這些數(shù)據(jù)，科學家們對地球的“內(nèi)心”又有了新的了解。
俄羅斯套娃？地核最內(nèi)部發(fā)現(xiàn)“鐵球”
傳統(tǒng)的地球橫截面圖顯示其內(nèi)部分為四層：地殼、地幔、外核和內(nèi)核。但現(xiàn)在，地理教科書或許又要重寫了。
據(jù)英國《自然·通訊》雜志2月21日發(fā)表的一項地球科學研究，對地球是否存在最內(nèi)層地核的問題提出了新認知：地球上的俄羅斯套娃結(jié)構(gòu)還有不為人知的第五層——“最內(nèi)層內(nèi)核”。
研究人員指出，地球最內(nèi)核可能是一個半徑約650公里的鐵球，它和它的外殼都是由鐵鎳合金組成的，還有其他微量元素。
澳大利亞國立大學地球科學研究院的科學家們此次梳理了當前探測器的數(shù)據(jù)，測量了地震在地球內(nèi)部傳播過程中產(chǎn)生的地震能量波的不同到時。他們首次觀察到了這些波沿著整個地球直徑來回傳播了最多5次。這些波揭示了一個與此前認知不同的存在，其半徑大約為650公里，且與內(nèi)核的外層分離。研究人員認為，它的內(nèi)界面或許反映出內(nèi)核的生長曾發(fā)生過快速變化。
地核不再轉(zhuǎn)？轉(zhuǎn)速減慢謎底待解
今年發(fā)表在《自然·地球科學》上的一項研究引起廣泛關(guān)注，甚至被部分媒體宣傳為“地球核心停止自轉(zhuǎn)！”這聽起來確實很“抓馬”，讓人類的星球看起來似乎要“脫軌”，但事實并非如此，它只是在幫助人們理解地核的動態(tài)性質(zhì)。
北京大學的這項研究使用重復的地震波傳播路徑來推斷地球內(nèi)核的運動。研究人員發(fā)現(xiàn)，在2009年前后，地球內(nèi)核在一段時間內(nèi)放慢了自轉(zhuǎn)速度，與地球表面同步旋轉(zhuǎn)——現(xiàn)在地球內(nèi)核的轉(zhuǎn)速已經(jīng)落后于地球表面的轉(zhuǎn)速。
研究人員在查看數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)，同樣的事情似乎在20世紀70年代初也發(fā)生過。這很可能表明地球內(nèi)核存在加速和減速來回振蕩的70年周期。這種變化表現(xiàn)在一天的長度（地球自轉(zhuǎn)）上的微小變化（幾分之一秒）。因此，從某種意義上來說，內(nèi)核是在“振蕩”而非“自轉(zhuǎn)”。
地幔在熔化？軟流圈研究有新發(fā)現(xiàn)
地殼下面是地幔。地殼與上地幔頂層共同構(gòu)成了巖石圈。巖石圈之下是軟流圈，它堅固但有韌性，它可彎曲和流動。當熾熱的巖石從地球深處上升到地表時，地幔將發(fā)生對流。一些熾熱的巖石在洋中脊和其他構(gòu)造邊界下熔化。在存在熔巖（巖漿）的地方，地震波在穿過“液體”時往往會減慢速度。
據(jù)2月6日發(fā)表在《自然·地球科學》雜志上的另一篇研究，美國得克薩斯大學奧斯汀分校領(lǐng)導的研究團隊利用地震數(shù)據(jù)檢查了地幔的狀態(tài)，結(jié)果在地殼下方發(fā)現(xiàn)了一層新的處于部分熔融狀態(tài)的巖石層，這有望為解釋地球板塊運動帶來新思路。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這個巖石層位于地表下方約150公里以上，是軟流圈的一部分。
美國《發(fā)現(xiàn)》雜志報道稱，一些頭條新聞使用了諸如“熔巖層”或“潛伏的隱藏熔巖層”之類的短語，但情況并非完全如此。研究中提出的層是部分熔融的，這意味著它很可能大部分是固體，但散布著一些重要的巖漿，研究人員沒有說多少，但可能有20%的巖石層是液態(tài)巖石。
