地球最深處隱藏新結構,科學家確認地核最內部還有新的一層

作者 | 發布日期 2021 年 03 月 07 日 11:50 | 分類 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


在教科書上,我們知道地球主要結構分為三大層:地殼、地函與地核,地核又可分為外核與內核,但直到現在,澳洲國立大學(ANU)團隊證實內核裡面還有「更內層核心」存在,新層將能幫助我們解開地球歷史上發生的神秘未知事件。

地球雖然外觀看起來圓圓的,但內部實為層狀構造,科學家透過化學與力學(如流變學)特性區分出各層,比如富含矽的地殼、熔融狀的地函、一層液體鐵鎳外核與一個固體鐵鎳合金内核。

依照領域不同,主要構造可以再更加細分,比如物理學上地球劃分為岩石圈、軟流層、地函、外核和内核 5 層;化學上地球可劃分為地殼、上部地函、過渡帶、下部地函、外核與内核。

至於地殼下有哪些物質,科學家主要根據火山噴發的物質和地震波來推斷,並依此計算出溫度超過 5,000℃ 的內核僅佔地球總體積百分之一。

然而現在,澳洲國立大學地球物理學家 Joanne Stephenson 團隊利用另一種搜索算法,分析國際地震中心(International Seismological Centre)數十年來收集的地震波傳播時間數據,重新匹配數千種內核模型,證明了地球內核實際上可再分為 2 個物質成分不同的層。

新研究發現,雖然地核深度變化不大,但較慢的地震波以 54 度角變化,而較快的地震波方向與地球旋轉軸平行,模型指出因為有混合物質才使地震波更平行於地球的旋轉軸,表明固態內核結構在核心 650 公里處有異變,並可能是地球歷史上 2 個獨立降溫事件的原因。

這些新發現可以解釋為什麼一些實驗證據與當前的地球結構模型對不上,研究團隊目前正在開發另一種新算法,希望可以讓新研究數據的結論更加有力。

這篇論文發表在《地球物理研究期刊》(Journal of Geophysical Research,JGR)。

(首圖為示意圖,來源:約翰·霍普金斯大學