地球内核振荡的地震学证据找到

科技日报记者 陆成宽

6月15日，记者从中国科学院地质与地球物理研究所获悉，通过分析加拿大、美国地震台阵在1990年—2023年记录到的南三明治岛重复地震信息，来自该所等单位的科研人员发现了地球内核处于振荡模式的地震学证据。相关研究成果在线发表于《自然》杂志。

地球内核位于地球最深处，主要成分为铁镍合金和少量轻元素，其半径约占地球半径的1/5、质量占地球总质量的2%。内核是由液态外核冷却凝固而形成，这个过程会释放热量和轻物质，从而推动外核的对流运动，激发和维持着地球磁场。

由于内核藏在地球最深处，目前直接探测它的手段极其有限，结构和运动特征研究被认为是全球地震学研究的最前沿。固态内核被液态外核包裹，受重力约束而悬浮于地球最深处，科学家们一直猜测内核可能存在相对于地表的“转动”。地球动力学家最先通过三维地磁发电机模拟推测出，内核可能存在比地球自转更快的差速旋转，即超速旋转；随后，地震学家通过观测几十年来穿过地球内核的地震波变化，证明了内核超速旋转的存在。

此次，科研人员揭示了近20年来内核差速旋转的振荡轨迹，明确给出了内核振荡运动模式的地震学证据。同时，他们通过线性拟合发现，内核大约在2008年相对改变旋转方向，且2008年前后内核的旋转速率发生了变化，即内核在2003年—2008年超速旋转和2008年—2023年慢速旋转，超速旋转速率大约为慢速旋转的2—3倍。

论文第一作者、中国科学院地质与地球物理研究所副研究员王巍表示，这项研究成果提供了内核振荡最直接的地震学证据，该研究仅使用波形相似度作为观测量，有效规避了重复地震定位误差的影响，从而得到了迄今为止最精准的内核差速旋转的轨迹和相对速率，为研究内核增长、外核对流、地磁场的发展和演化等提供了重要的地球物理约束。

（受访者供图）