我们生活在一层薄薄的地壳之上，在我们脚下，内部深处的地球充满了谜团。
目前，还没有任何人类技术能够直接观测地球深处的模样，研究人员还只能通过各种间接的技术手段，推测出地球内部的状态。
地球内部结构的艺术家畅想图。（图／Argonne National Laboratory, Flickr, CC BY-NC-SA）
尤其是在过去30年间，我们对地球内核的了解有了极大的发展。地球内核是一个冥王星大小的炽热而致密的固体铁球。科学家已经注意到，它在几十年间不停地移动和变化。
近日，一组科学家发现了地球内核振荡的证据，这与之前普遍接受的模型并不相符。他们发表在《科学进展》上的研究对地震数据的分析后得出，内核在1969到1974年的6年间改变了自转方向。这标志着科学家首次通过地震学观测，揭示了著名的内核6年振荡。
确定地核自转的速度和方向
1996年发表的一项研究首次提出，内核的自转速度比地球的其他部分更快，这也被称为超级自转，它大约每年旋转1度。随后的一些研究结果加强了内核超级自转的观点，但对它的自转速度的判断并不一致。
随着观测技术的发展，科学家同样注意到，在过去几十年间，地球的日长和地磁场呈现出了一种振荡的变化模式，因此有推测认为，地球内核的运动或许也比我们想象的更复杂，“内核振荡”的猜想由此而生。但科学界在它是否可行的问题上一直存在分歧。
目前，科学家必须借助间接测量，来解释内核运动和变化的模式、速度，以及它们背后的原因。地震波是最常用的手段之一。地震波传播模式的变化，能够揭示出地球深处结构等许多方面的细节。
在新研究中，团队开发了一种新型波束成形技术，同时，他们选取了一段时间内进行的大型核试验，并对这些试验产生的压缩波进行了分析，其中就包括1971到1974年在北极群岛新地岛进行的地下核试验产生的波，还有更早一些在阿拉斯加群岛的安奇卡岛之下的核试验（1969年和1971年）数据。
研究人员原本认为，他们会在不同年份的核爆炸压缩波中读到相同的自转方向和速度，但实际看到的情况却截然相反。
内核振荡模型示意图。（图／USC Graphic, Edward Sotelo）
他们首先确认，地球表面和内核的旋转的确不一致，但也惊讶地发现，内核的旋转速度和方向也在不断变化着：1969到1971年内核的旋转速度稍慢，然后从1971到1974年，内核已经扭转了方向，向着另一个方向每年至少发生0.1度的次自转。
研究人员认为，这个新的内核运动模型同样也能解释持续振荡的日长变化（6年中正负0.2秒），这种增长和缩短的模式似乎与内核自转的振荡所预测的吻合。
挖掘地球深处
团队希望未来能找到更多足够精确的观测数据，和这些结果进行比较。
内核不是固定的，它在我们的脚下移动，这听上去就非常有意思。研究人员还希望回答的一个问题是，从更长期的尺度来看，内核是逐步移动的，还是说，它大部分时间相对于其他部分是锁定的？
同时，更多科学家还正试图了解内核是如何形成的，以及它如何随着时间的推移而变化。这是更深入地了解地球的重要一步。
#创作团队：
撰文：Takeko
排版：雯雯
#参考来源：
https://news.usc.edu/200185/earth-core-oscillates/
#图片来源：
封面图：USC Graphic, Edward Sotelo
首图：Argonne National Laboratory, Flickr, CC BY-NC-SA
发表于 2022-6-19 12:51
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