探尋地球“內心”的奧秘

腳踩的這片土地深處究竟是什麼？

事實上，人類對地球內部的了解，甚至比浩瀚宇宙的了解還要少。如果從地球表面旅行到地球中央，旅程約有6500公里。雖然這與從美國的波士頓到芬蘭赫爾辛基的距離相同，但穿越起來要困難得多。如果説“筆直往下走”是想要探索地心的方向，那麼人類實際只在這一方向上走了12公里，或者説只走了區區0.2%的路程。鑽到這一深度的洞是著名的俄羅斯科拉鑽孔。

現在，科學家正思考用其他方法和數據來了解腳下的地球，然後將這些資訊與為地球內部開發的模型相匹配。

也許人們能收集到的關於地球內部最重要的數據是，地震産生的地震波穿過地球的速度有多快。根據它們相交的層的不同，波的移動速度也會不同。利用這些數據，科學家們對地球的“內心”又有了新的了解。

俄羅斯套娃？地核最內部發現“鐵球”

傳統的地球橫截面圖顯示其內部分為四層：地殼、地幔、外核和內核。但現在，地理教科書或許又要重寫了。

據英國《自然·通訊》雜誌2月21日發表的一項地球科學研究，對地球是否存在最內層地核的問題提出了新認知：地球上的俄羅斯套娃結構還有不為人知的第五層——“最內層內核”。

研究人員指出，地球最內核可能是一個半徑約650公里的鐵球，它和它的外殼都是由鐵鎳合金組成的，還有其他微量元素。

澳大利亞國立大學地球科學研究院的科學家們此次梳理了當前探測器的數據，測量了地震在地球內部傳播過程中産生的地震能量波的不同到時。他們首次觀察到了這些波沿著整個地球直徑來回傳播了最多5次。這些波揭示了一個與此前認知不同的存在，其半徑大約為650公里，且與內核的外層分離。研究人員認為，它的內界面或許反映出內核的生長曾發生過快速變化。

地核不再轉？轉速減慢謎底待解

今年發表在《自然·地球科學》上的一項研究引起廣泛關注，甚至被部分媒體宣傳為“地球核心停止自轉！”這聽起來確實很“抓馬”，讓人類的星球看起來似乎要“脫軌”，但事實並非如此，它只是在幫助人們理解地核的動態性質。

北京大學的這項研究使用重復的地震波傳播路徑來推斷地球內核的運動。研究人員發現，在2009年前後，地球內核在一段時間內放慢了自轉速度，與地球表面同步旋轉——現在地球內核的轉速已經落後於地球表面的轉速。

研究人員在查看數據時發現，同樣的事情似乎在20世紀70年代初也發生過。這很可能表明地球內核存在加速和減速來回振蕩的70年週期。這種變化表現在一天的長度（地球自轉）上的微小變化（幾分之一秒）。因此，從某種意義上來説，內核是在“振蕩”而非“自轉”。

地幔在熔化？軟流圈研究有新發現

地殼下面是地幔。地殼與上地幔頂層共同構成了岩石圈。岩石圈之下是軟流圈，它堅固但有韌性，它可彎曲和流動。當熾熱的岩石從地球深處上升到地表時，地幔將發生對流。一些熾熱的岩石在洋中脊和其他構造邊界下熔化。在存在熔岩（岩漿）的地方，地震波在穿過“液體”時往往會減慢速度。

據2月6日發表在《自然·地球科學》雜誌上的另一篇研究，美國得克薩斯大學奧斯汀分校領導的研究團隊利用地震數據檢查了地幔的狀態，結果在地殼下方發現了一層新的處於部分熔融狀態的岩石層，這有望為解釋地球板塊運動帶來新思路。

研究人員發現，這個岩石層位於地表下方約150公里以上，是軟流圈的一部分。

美國《發現》雜誌報道稱，一些頭條新聞使用了諸如“熔岩層”或“潛伏的隱藏熔岩層”之類的短語，但情況並非完全如此。研究中提出的層是部分熔融的，這意味著它很可能大部分是固體，但散佈著一些重要的岩漿，研究人員沒有説多少，但可能有20%的岩石層是液態岩石。