Science：科學家發現地球內核為固態的新證據

澳大利亞國立大學的一項新研究，將幫助我們理解地球的形成過程。Hrvoje Tkal?i? 副教授和他的博士生 Than-Son Ph?m 確信找到了地球內核為固態的直接證據。他們的這項研究已在《Science》雜誌上發表。

他們找到了一種在內核檢測剪切波（地震產生的橫波，也叫 J 波）的方法。這種橫波只能在固體中傳播。

副教授 Tkal?i? 表示：“我們發現內核的確是固態的，不過比原來認為的要軟一些。”

“如果我們的結果正確無誤，那麽將表明，地球內核有著和金或鉑類似的彈性。地球內核就像一個時間膠囊，如果我們能夠了解它，就能知道地球是怎麽形成和演化的。”

內核的剪切橫波很微弱，無法直接檢測。事實上，從 19 世紀三四十年代地球內核首次被預測為固態的時起，檢測這個剪切波就被認為是全球地震學領域的“聖杯”。

基於以上原因，科學家們不得不找到一種創新檢測方法。

（圖源： CC0 Public Domain）

他們使用的“相關波場法”（correlation wavefield method）通過在地震後比較兩個接收器的信號進行檢測，而不是在地震時直接檢測。類似的方法也被給團隊用於檢測南極洲的冰層厚度。

Tkal?ic 副教授 表示：“我們將地震記錄中前三小時的數據捨棄，主要關注大地震後 3 到 10 小時的地震數據。通過這一手段，我們希望擺脫高強度信號的干擾。 通過全球檢測網絡，我們能得到每一場大地震中每對接收器的數據。隨後我們對地震數據的相似度進行測量，這也叫計算互相關性（cross corelation）。通過比較這些相似度，我們可以構建一個全球的相關性圖表，這就像地球的指紋一樣。”這項研究的結果可以用於展示剪切波的存在，並推斷地球內核中它的速度。

不過，儘管關於剪切波的檢測也很重要， Tkal?i? 表示，這項研究中更激動人心的還是關於地球內核的資訊。

他補充說：“比如，此前我們不知道地核的確切溫度、地核的年齡、地核的凝固速度。但是通過全球地震學的優勢，我們能夠慢慢找到答案。 對於地球內核的了解直接幫助我們理解地磁場的產生和維持原理，如果沒有地磁場，地球表面將沒有生命存在。”