地球的內核可能包含流體和固體狀的鐵合金


地球表面以下5,120公里的地方是內核,主要由鐵合金組成。在1950年代,研究人員認為內核是固體的,與外核的液態金屬區域形成對比。

一項由美國夏威夷大學馬諾亞分校(University of Hawaii at Mānoa)的地球物理學家偉得·巴特勒(Rhett Butler)和日本國立研究開發法人海洋研究開發機構坪井誠司的新研究顯示,地球的固體內核實際上具有一系列在內核頂部240公里範圍內變化的固液態構造。

愈往地球的深處,壓力和溫度使人或任何儀器皆無法接近。因此,硏究團隊依靠地震波,來探測地球最深處的構造。

為了推斷內核的特徵,巴特勒、坪井誠司研究團隊利用地震震央正對面的地震儀的數據,並利用日本的地球模擬器超級電腦運算,他們評估了五對大致覆蓋內核區域的其中三個配對,包含東加-阿爾及利亞、印度-巴西,及智利-中國。

巴特勒說,模型顯示,在內核頂部240公里處,有相鄰固液態的鐵合金區域。這給地球的組成、熱歷史和演化帶來了新的限制。

對內核的研究及其異質結構的發現,為研究地核內外邊界對地球磁場產生的影響提供了重要的新訊息。

研究人員計劃使用地球模擬器對內核結構進行更詳細的模擬,並與地球磁場的各種特徵進行比較。

【圖:美國夏威夷大學;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文將會刊登在2021年12月出版的《地球物理學和行星內部》期刊 標題是:Antipodal seismic reflections upon shear wave velocity structures within Earth's inner core

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