科学家在地球固体内核中发现铁原子的快速“集体运动”

科学家在地球固体内核中发现铁原子的快速“集体运动”带电离子与地球磁场相互作用通常会在地球两极附近产生极光。美国宇航局图像卫星在这里捕捉到了南极光。图片来源：美国宇航局德克萨斯大学奥斯汀分校和中国合作者领导的一项研究发现，地球内核中的某些铁原子团能够快速移动，瞬间改变位置，同时保持铁的底层金属结构——一种被称为“集体运动”的运动，类似于晚餐客人在餐桌上更换座位。铁原子在地球内核中移动的模型。该模型展示了铁原子预计如何在地球内核中移动超过10皮秒。一皮秒是万亿分之一秒。图片来源：Zhang等人。根据实验室实验和理论模型得出的结果表明，内核中的原子运动比之前想象的要多得多。这些发现可能有助于解释长期以来困扰科学家的内核的许多有趣特性。它们还可以帮助揭示内核在为地球的地球发电机提供动力方面所扮演的角色——产生地球磁场的难以捉摸的过程。“现在，我们了解了基本机制，这将有助于我们了解地球内核的动态过程和演化，”该研究的主要作者之一、德克萨斯大学杰克逊地球科学学院教授林荣福说。该研究于10月2日发表在《美国国家科学院院刊》杂志上。科学模型的片段显示了铁原子预计如何在地球内核中移动超过10皮秒。这些线代表原子随时间移动的路径。该模型基于计算数万个原子的人工智能算法。一皮秒是万亿分之一秒。图片来源：Zhang等人。由于地球内核极高的温度和压力，科学家不可能直接对其进行采样。因此，林和合作者在实验室中用一块小铁板并用快速移动的弹丸射击它，重新制作了它的缩影。然后将实验期间收集的温度、压力和速度数据输入内核原子的机器学习计算机模型中。科学家认为内核中的铁原子以重复的六边形结构排列。林说，大多数描绘内核铁晶格动力学的计算机模型只显示少量原子——通常少于一百个。但使用人工智能算法，研究人员能够显着增强原子环境，创建一个由约30000个原子组成的“超级细胞”，以更可靠地预测铁的特性。在这个超级细胞尺度上，科学家们观察到原子团移动、改变位置，同时仍然保持整体六边形结构。共同主要作者Jung-Fu“Afu”Lin持有一个铁原子模型，铁原子排列成六角形结构，被认为出现在地球内核中。图片来源：Jung-FuLin/UTJackson地球科学学院共同主要作者、四川大学教授张友军表示，研究人员表示，原子运动可以解释为什么内核的地震测量显示出一个比在这种压力下预期的要软得多、更具延展性的环境。“地震学家发现地球的中心，称为内核，出奇地柔软，有点像厨房里的黄油一样柔软，”他说。“我们发现的重大发现是，固体铁在地球深处变得异常柔软，因为它的原子移动能力比我们想象的要大得多。这种增加的运动使内核的刚性减弱，抵抗剪切力的能力减弱。”研究人员表示，寻找答案来解释地震数据中反映的“令人惊讶的柔软”物理特性是他们研究的动力。研究人员表示，产生地球磁场的地球发电机能量的大约一半可归因于内核，其余部分由外核组成。对原子尺度内核活动的新见解可以帮助未来研究内核如何产生能量和热量、它与外核动力学的关系以及它们如何共同产生地球磁场这是宜居星球的关键要素。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388717.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388717.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

Linux内核可能最终逐步取消对英特尔i486 CPU的支持

Linux内核可能最终逐步取消对英特尔i486CPU的支持LinusTorvalds支持可能从Linux内核中取消英特尔486（i486）处理器支持的想法。在十年前Linux内核放弃对i386的支持后，i486一直是Linux内核主线的最低x86处理器支持。最近一次试图取消对i486的支持的提法来自LinusTorvalds本人，他表达了可能需要x8632位CPU支持"cmpxchg8b"的想法，这指的是PentiumCPU及以后的CPU。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1330139.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1330139.htm

研究发现一个古老的结构围绕着地球的核心

研究发现一个古老的结构围绕着地球的核心这是一个出乎意料的发现，可以为我们星球的中心提供更多的信息，而这正是科学家们数百年来一直试图更好地了解的东西。参与这项研究的研究人员使用了埋在南极洲冰层中的15个不同的监测站来推动绘图。显示岩石运动和地震波调查位置的地图。图片来源：汉森等人，《科学进展》，2023年这些监测站在地震波穿过地面时对其进行检测。通过研究这些地震波如何在地心移动，我们可以探测到我们脚下的结构和事物的组成。我们需要了解我们脚下的东西，因为这一切都对我们星球的未来和它的磁场如何运作起着作用--它负责保护地球免受太阳辐射的影响。因此，这些类型的研究对于进一步了解我们的情况至关重要。监测站收集的测量结果显示，围绕地球核心的古老结构有山谷和山脉，因为材料的厚度在不同的地方有所不同。科学家们认为，这种结构可能是位于我们星球表面之下的古代洋底的残余物。当然，科学家们说，通过监测地震波，很难对发现的岩石和材料作出假设。因此，他们并不排除其他可能性。但是，就目前而言，各种迹象表明，一个古老的结构的遗迹，可能是一个洋底，围绕着地球的核心。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354283.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1354283.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

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