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标题[新闻] 地球新结构现形 外核隐藏神秘「甜甜圈」
时间Wed Sep 4 20:07:51 2024
地球新结构现形 外核隐藏神秘「甜甜圈」
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地球结构示意图。(路透档案照)
2024/09/04 06:58
首次上稿 00:01
更新时间 06:58
〔编译管淑平/综合报导〕澳洲学者利用地震波探测地球内部结构,发现在地表下约2890
公里深处的地球外核,有之前所不知的甜甜圈似结构,厚约数百公里,推测这处与赤道平
行的环面含有较轻元素,或许在攸关地球磁场的地核液态金属流体中扮演重要角色。
澳洲国立大学地球物理学教授塔卡利奇(Hrvoje Tkal^指出,目前的技术还无法让
科学家直抵地球核心,他们的研究团队分析经过地核传播的地震波「尾波互相关波场」(
coda-correlation wavefield)进行探测,「藉由了解这些地震波传播路径几何,以及如
何穿越地球外核体积,重建地震波穿过地球的时间」,比较接近两极和靠近赤道传播的地
震波,发现接近赤道的一个如甜甜圈形状的区域,地震波传播速度减慢约2%。
之前的研究结论认为,地震波经过外核和地函所有边界区都会变慢,但是塔卡利奇说,他
们的研究呈现出这个低速区仅出现在低纬度区,与赤道平行。
研究团队尝试利用许多电脑模型和模拟,找出地核中哪一种情况会导致出现这种传播速度
的差异,最後认为,这个区域必定有较高浓度的轻元素。塔卡利奇说,还无法确定这个「
甜甜圈」的厚度,「但是我们推断它达到地核-地函边界下方几百公里」,该区域结构的
浮力意味着那里含有较轻化学元素,如矽、硫、氧、氢或碳等。
目前普遍认知的地球结构,从外到内为地壳、地函、以及由铁和镍组成的外核和内核,外
核为液态熔融铁和镍。塔卡利奇说,了解地球外核的重要性在於,外核与地球磁场有关系
。地球外核中的液态铁和镍的流动,就像「大发电机」产生并且维持着地球的磁场,而地
球磁场保护地表生命免於遭来自太阳的强大带电粒子伤害。
这份研究报告8月30日在《科学先端(Science Advances)》期刊发表。报告另一名共同
作者马晓龙(Xiaolong Ma,译音)说,发现这个存於外核的新结构,揭开地球磁场动力
学的面纱,但是「地球外核还有其他谜团有待解开」。
新闻出处:自由时报电子报
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