研究认为地球的真正核心是一个400英里宽的铁球

研究认为地球的真正核心是一个400英里宽的铁球我们对地核的研究已经取得了相当大的进展，特别是在最近几年，科学家们发现了地壳下的一个隐藏的熔岩层。更进一步，地球内部的核心改变了它的旋转方式。但是，科学家们从未能够毫无疑义地证明地球真正的核心是由什么构成的。这就是这项新研究的意义所在，或者至少，这是它试图进入的地方。这项研究在本月发表，主要集中在揭开地球真正的核心是由什么组成的。根据论文中发表的发现，似乎科学家认为它是由一个400英里宽的铁球组成的，这实际上是一个全新的层，科学家还没有发现。据CNN报道，科学家们大约在20年前首次提出了地球核心有一个不易察觉的层的想法。不过现在，科学家们认为他们可能已经发现了该层的实际证据，方法是利用测量地震的地震波通过地球中心时收集的数据。该研究称，这有助于他们探测到地球的真正核心。由于地球的核心是如此之深，而且隐藏在熔化的岩石层中，所以几乎不可能挖下去并简单地自己发现它。这就是地震波的作用，因为它们可以帮助我们测量地震波发生时通过的是哪种物质。研究人员说，地球的真正核心是铁，因为他们发现了"回弹"。这是一个耐人寻味的发现，论文中也很好地概述了这一点。如果它确实证明了地球的真正核心是一个铁球，那么它可以帮助科学家更好地理解我们的星球最初是如何生成的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345909.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345909.htm

地球固体内核可能存在液态铁

地球固体内核可能存在液态铁但是，铁到底以何种形式进入地心，目前仍存在争议。长期以来，人们一直认为铁是液态的，因为它在那里面临着极高的温度。但在20世纪30年代，科学家们开始通过研究地震产生的地震波来探测地核。通过观察地震波是如何反射回传感器的，可以了解地震波在不同阶段穿过的物质类型。这些研究表明，内核是一个坚固的铁球。然而，根据犹他大学的一项新研究，它可能在整个过程中并不具有相同的一致性。该研究小组使用了国际监测系统（IMS）收集的数据，IMS是一个遍布全球的传感器网络，最初的目的是探测非法的地下核爆炸。他们分析了来自2455次5.7级及以上地震的地震波，并利用这些地震波绘制了更详细的内核内部结构图。他们采集到的散射模式显示，内核并不是完全一样的。它在很大程度上是实心的，但似乎包含着研究人员所描述的由不同"织物"组成的织锦，这是它随着时间的推移而生长的产物。"我们认为这种结构与内核的生长速度有关。"很久以前，内核的生长速度非常快。它达到了一个平衡，然后开始缓慢地增长。并非所有的铁都变成了固体，因此一些液态铁可能被困在里面。其他研究发现，内核可能是固态的，但很柔软，或者是由一种奇怪的超离子合金构成的，这种合金的物质状态介于液态和固态之间。更好地了解地底下发生了什么可以帮助我们了解我们星球的历史、保护性磁场是如何形成和维持的，并且可以帮助我们了解其他星球是否适合居住。这项新研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370205.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370205.htm

"行星中的行星"：地震学家探究地球内部的核心

"行星中的行星"：地震学家探究地球内部的核心在地球的中心是一个固体金属球，一种"行星中的行星"，它的存在使表面的生命成为可能，至少就我们所知。地球的内部核心是如何形成、成长和随时间演变的，这仍然是一个谜，一个由犹他大学领导的研究小组正在寻求借助来自自然发生的地震的地震波来一探究竟。虽然这个直径2442公里的球体只占地球总体积的不到1%，但它的存在是地球磁场的原因，如果没有它，地球将是一个非常不同的地方。但是，据犹他大学地质与地球物理系的前博士生GuanningPang说，内核并不是科学家们曾经假设的那种均匀的质量，而更像是由不同"织物"组成的织锦。Pang说："我们第一次证实，这种不均匀性在内核内随处可见。"Pang是一项新研究的主要作者，该研究于7月5日发表在《自然》杂志上，打开了一扇通往地球最深处的窗口。他进行了这项研究，作为他在犹他大学博士论文的一部分。监督这项研究的犹他大学地震学家KeithKoper说："我们的研究是关于试图观察内核内部的，这就像一个边疆地区。任何时候你想对某一事物的内部进行成像，必须剥去浅层的影响。因此，这是最难制作图像的地方，是最深的部分，而且还有一些关于它的未知的东西。"这项研究利用了由为探测核爆炸而设立的全球地震阵列网络产生的特殊数据集。1996年，联合国成立了全面禁止核试验条约组织（CTBTO）的筹备委员会，以确保遵守禁止此类爆炸的国际条约。地质学教授KeithKoper负责犹他大学的地震仪站它的核心是国际监测系统（IMS），有四个系统，使用遍布世界各地的先进传感仪器探测爆炸。虽然它们的目的是执行国际核爆炸禁令，但它们已经产生了大量的数据，科学家可以利用这些数据对地球内部、海洋和大气中发生的事情进行新的了解。这些数据促进了照亮流星爆炸的研究，确定了侏儒蓝鲸的群落，推进了天气预测，并提供了关于冰山如何形成的见解。虽然地球的表面已经被彻底测绘和描述，但其内部却更难研究，因为它无法直接进入。感知这一隐藏领域的最佳工具是地震，地震波从地球薄薄的地壳中传播出来，并在其岩石地幔和金属核心中振动。"这颗行星是由小行星形成的，这些小行星[在太空中]是某种增殖的。它们相互碰撞，你产生了大量的能量。所以整个星球，当它形成的时候，正在熔化，"Koper说。"这只是铁更重，你得到了我们所说的核心形成。金属下沉到中间，液态岩石在外面，然后随着时间的推移，它基本上冻结了。所有金属都在下面的原因是它们比岩石更重。"在过去的几年里，Koper的实验室一直在分析对内核敏感的地震数据。以前的一项研究，由Pang领导，确定了地球和内核的旋转之间的变化，这可能引发了2001年至2003年一天的长度的变化。地球的核心，直径约为4300英里，主要由铁和一些镍以及其他一些元素组成。外核保持液体状态，包裹着固体内核。位于大学校园内的地震仪站记录地球运动犹他大学地震仪站负责人、地质学教授Koper说："这就像行星中的行星，它有自己的旋转，并被这个大的熔融铁海洋所解耦。"地球周围的磁能保护场是由液态外核内发生的对流产生的，外核在固态核心上方延伸了2260公里（1795英里）。熔化的金属上升到固体内核之上，当它接近地球的岩石地幔时冷却并下沉。这种循环产生了笼罩地球的电子带。如果没有一个坚实的内核，这个场会弱得多，行星表面会受到辐射和太阳风的轰击，这些辐射和太阳风会剥去大气层，使表面不适合居住。在这项新的研究中，犹他大学的研究小组查看了放置在世界各地的20个地震仪阵列所记录的地震数据，包括在南极洲的两个地震仪。离犹他州最近的是在怀俄明州的皮内代尔外。这些仪器被插入花岗岩地层中钻出的长达10米的钻孔中，并按模式排列，以集中它们接收的信号，类似于抛物线天线的工作方式。Pang分析了来自2455次地震的地震波，这些地震都超过了5.7级，或者说与2020年震撼盐湖城的地震强度差不多。这些波在内核上反弹的方式有助于绘制其内部结构。较小的地震不会产生强到对研究有用的波。科学家在1936年首次使用地震波来确定内核是固体。在丹麦地震学家IngeLehmann发现之前，人们认为整个核心是液态的，因为它非常热，接近10000华氏度，与太阳表面的温度差不多。在地球历史上的某个时刻，内核开始"成核"，或在地球中心存在的巨大压力下凝固。这一过程何时开始仍然未知，但是犹他大学的团队从地震数据中收集到了重要的线索，这些数据显示了与穿透到核心内部的波有关的散射效应。"我们最大的发现是，当你越深入时，不均匀性往往越强。在地球的中心，它往往更强，"Pang说。"我们认为，这种结构与内核的增长速度有关。很久以前，内核增长得非常快。它达到了一个平衡，然后它开始增长得更慢，"Koper说。"并不是所有的铁都变成了固体，所以一些液态的铁可能被困在里面。"参与这项由国家科学基金会资助的研究的是来自南加州大学、法国南特大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369997.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369997.htm

研究认为地球的内部核心可能正在扭转其旋转方向

研究认为地球的内部核心可能正在扭转其旋转方向在2023年1月的科学杂志《自然-地球科学》中，北京大学的研究人员宋晓东和杨毅声称，地球的内核在2009年左右停止了相对于其他层的旋转。地球的最内层在我们脚下约3100英里处，由热铁构成，大约有冥王星那么大，可以独立于地幔和地壳旋转，因为有一个液体的外核围绕着它。研究人员说，内核在停止旋转后开始反转，这个过程大约每35年重复一次。上一次逆转发生在1970年代初；下一次可能是在2040年代中期。这项研究涉及测量穿越地球的地震波。这些波纹可以追溯到1964年，起源于地震和核爆炸。在20世纪90年代初显示出明显时间变化的波纹在过去十年中显示出相对轻微的变化，可能表明核心的旋转已经暂停。研究人员发现了1970年代早期的类似数据，该数据与一天的长度变化相关。南加州大学的地震学家约翰-维达勒不同意。他认为根据20世纪60年代末至70年代初的核爆炸数据，内核每6年振荡一次。其他地球物理学家有许多理论，但维达尔认为没有任何模型能充分解释所有的数据。一种理论声称，内核在2001年至2013年期间大幅移动，但此后没有再移动。澳大利亚国立大学地球物理学家HrvojeTkalcic在他的研究中声称，内核每20到30年来回循环，而不是每35年向一个方向变化。然而，他也对所有提出的理论的准确性表示怀疑。地震数据只能提供关于地球内部发生的有限信息。其他理论推测，内部的核心可能有另一个核心在里面。所以科学家们还没有就地球内部发生的事情达成共识。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340765.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340765.htm

地球的隐藏客人：地幔深处的奇异球体是古行星的遗迹

地球的隐藏客人：地幔深处的奇异球体是古行星的遗迹地球深部地幔中的大型低速区（LLVPs）可能是忒伊安地幔物质的遗迹。20世纪80年代，地球物理学家有了一个惊人的发现：在靠近地球中心的深处发现了两块大陆大小的异常物质，一块位于非洲大陆下方，另一块位于太平洋下方。每个圆球的大小是月球的两倍，其组成元素的比例可能与周围的地幔不同。这些奇怪的圆球通常被称为LLVP，这是从哪里来的呢？由加州理工学院研究人员领导的一项新研究表明，它们是数十亿年前一颗古老行星与地球发生剧烈碰撞的残留物，那次巨大的撞击也创造了我们的月球。这项发表在11月1日《自然》杂志上的研究还为另一个行星科学之谜提出了答案。长期以来，研究人员一直假设月球是在地球和一颗被称为忒伊亚的小行星之间的巨大撞击之后产生的，但在小行星带或陨石中从未发现忒伊亚的踪迹。这项新研究表明，忒伊亚的大部分被年轻的地球吸收，形成了低纬度地区，而撞击产生的残留碎片则凝聚成了月球。这项研究由O.K.Earl博士后学者、地质学和地球化学埃莉诺和约翰-R-麦克米伦教授保罗-阿西莫（PaulAsimow，93年硕士，97年博士）和约翰-E-和海泽尔-S-斯米茨地球物理学教授兼克拉伦斯-R-艾伦领导讲席教授、加州理工学院地震学实验室主任、加州理工学院施密特软件工程学院院长迈克尔-古尼斯（MichaelGurnis）领导。科学家通过测量穿越地球的地震波首次发现了LLVPs。地震波以不同的速度穿过不同的物质，在20世纪80年代，首次发现了地球结构深处的大规模三维变化。在最深的地幔中，地震波模式主要由靠近地核的两个大型结构的特征组成，研究人员认为这两个结构具有异常高的铁含量。铁含量高意味着这些区域的密度高于周围环境，导致穿过它们的地震波速度减慢，因此被称为"大型低速层"。2019年，地球物理学家出身的QianYuan参加了亚利桑那州立大学教授米哈伊尔-佐洛托夫（MikhailZolotov）举办的关于行星形成的研讨会。佐洛托夫提出了巨型撞击假说，而Qian则指出月球含有相对丰富的铁元素。佐洛托夫补充说，目前还没有发现一定与地球相撞的撞击物的痕迹。"就在米哈伊尔说没有人知道撞击器现在在哪里之后，我有了一个'尤里卡时刻'，意识到富含铁的撞击器可能已经转化成了地幔球，"Qian说。Yuan与多学科合作者一起模拟了忒伊亚的化学成分及其撞击地球的不同情况。模拟结果证实，碰撞的物理学原理可能导致了低地壳和月球的形成。忒伊亚的部分地幔可能已经融入地球本身，并最终凝结成块，结晶在一起，形成了今天在地核-地幔边界可以探测到的两个不同的圆球；碰撞产生的其他碎片混合在一起，形成了月球。影响和未来研究既然发生了如此剧烈的撞击，为什么忒伊亚的物质会聚集成两个不同的圆球，而不是与其他正在形成的行星混合在一起呢？研究人员的模拟结果表明，忒伊亚撞击产生的大部分能量都留在了地幔的上半部分，使得地球的下地幔比早期分辨率较低的撞击模型估计的温度要低。由于下地幔并没有被撞击完全熔化，忒伊亚撞击产生的富铁物质在向地幔底部移动的过程中基本保持了完整，就像熄灭的熔岩灯中的彩色石蜡块一样。如果下地幔的温度更高（也就是说，如果它从撞击中获得了更多的能量），它就会更彻底地与富铁物质混合，就像搅拌过的颜料罐中的颜色一样。下一步将研究地球深处早期存在的忒伊亚异质材料会如何影响我们星球的内部过程，如板块构造。阿西莫说："LLVPs是忒伊亚残余物这一观点的一个合乎逻辑的结果是，它们非常古老。因此，接下来研究它们对地球最早的演化产生了什么影响是有意义的，比如在适合现代板块构造的条件出现之前，俯冲就已经开始了，第一块大陆的形成，以及现存最古老的陆地矿物的起源。"新研究解答了行星科学中两个长期存在的谜团：地核附近神秘的巨型"圆球"物质是什么，撞击地球产生月球的行星发生了什么？加州理工学院的一项新研究表明，那颗古老行星的残骸仍在地球内部，从而解释了地核-地幔边界附近"圆球"的起源。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393815.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1393815.htm

像重装甲一样的地壳 - 新研究揭示了火星的独特结构

像重装甲一样的地壳-新研究揭示了火星的独特结构苏黎世联邦理工学院的火星地震服务中心于2022年5月检测到地球以外天体上有史以来最强烈的火星地震。这一事件的震级约为4.6级，通过作为NASA洞察号火星任务一部分部署的地震仪在火星表面记录下来。“这次火星地震发出了沿着火星表面传播的强烈地震波，”苏黎世联邦理工学院地球物理研究所的地震学家DoyeonKim说。经过三年多的日常监测，随着InSight地震仪功率水平的下降，研究人员获得了一次大规模火星地震的数据。从这次大型火星地震中观测到的表面波不仅从地震源传播到测量站，而且还继续绕着整个行星传播了几次。这些数据不仅提供了有关火星特定区域的信息，还提供了火星的全球视图。地震学家、刚刚发表在《地球物理研究快报》杂志上的一项研究的主要作者说：“从这次地震中，我们观察到了围绕火星旋转三圈的表面波，这是整个洞察号任务期间记录的最大地震。”为了获得有关波穿过的结构的信息，研究人员测量了这些波在不同频率下传播的速度。火星表面的地形图（左）和地壳厚度的表示（右）。图片来源：MOLA科学团队/DoyeonKim，苏黎世联邦理工学院这些地震速度提供了对不同深度的内部结构的洞察。此前，观测到的两次大型陨石撞击产生的表面波也使得沿着其特定传播路径的区域发现成为可能。“现在，我们有了代表全球结构的地震观测数据，”金说。将新获得的结果与火星重力和地形的现有数据相结合，研究人员能够确定火星地壳的厚度。平均长度为42至56公里（26-35英里）。平均而言，伊西迪斯冲击盆地的地壳最薄，约为10公里（6英里），而塔尔西斯省的地壳最厚，约为90公里（56英里）。从这个角度来看，地震数据表明，地壳的平均厚度为21至27公里（13–17英里），而阿波罗任务地震仪测定的月球地壳平均厚度为34至43公里。“这意味着火星地壳比地球或月球的地壳厚得多，一般来说，太阳系中较小的行星体比较大的行星体具有更厚的地壳。”金解释说：“我们很幸运能够观察到这次地震。在地球上，我们很难使用与火星上发生的相同震级的地震来确定地壳的厚度。虽然火星比地球小，但它传输地震能量的效率更高。”这项研究最重要的结果之一涉及火星北半球和南半球之间的差异。自从望远镜出现以来，人们就观察到了这种对比。它在火星卫星的图像中尤其明显。火星的北半球由平坦的低地组成，而南半球则有高原。北部低地和南部高地之间的划分被称为火星二分法。“人们可能认为这种差异可以用两种不同的岩石成分来解释，”金说：“一种岩石比另一种更致密。”虽然南北的成分可能相同，但地壳的厚度却有所不同。如果南部地壳较厚，则其下方的火星地幔物质密度较低，而北部地壳较薄，则这种致密、较重的物质较多。研究人员究竟能够证明什么？他们写道：“根据地震观测和重力数据，我们表明北部低地和南部高地的地壳密度相似。相比之下，南半球的地壳比北半球的地壳延伸得更深。”金说：“这一发现非常令人兴奋，它结束了关于火星地壳起源和结构的长期科学讨论。去年对陨石撞击火星的分析已经提供了证据，证明南北地壳是由相同的材料构成的。”从厚厚的火星地壳中也可以得出进一步的结论。“我们的研究提供了地球如何产生热量并解释了火星的热历史，”金说。当今火星内部产生的主要热量来源是钍、铀和钾等放射性元素衰变的结果。研究发现，50%至70%的产热元素存在于火星地壳中。这种高积累可以解释为什么下面的局部区域今天可能仍在发生熔化过程。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371757.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371757.htm