地球自转要颠倒了 中国科学家发现:地核正在反向自转
地球在宇宙中的运动多种多样,除了我们所熟知的公转和自转,地球内核也有着自己的微妙运动。最近,中国科学家在国际学术期刊《自然》上发表文章,指出内核的自转方向似乎已经脱离了地球整体的自转方向,开始了反向旋转。
过去,人们普遍认为内核的自转速度是恒定不变的。尽管地壳和地幔可能在亿年历史中发生一些微小变化,但鉴于地球质量和能量的相对稳定性,科学家普遍认为地核的自转速度应该是稳定的。
去年七月,美国南加州大学地球科学院的John E. Vidal教授打破了这一看法。他利用新开发的波束形成技术,分析了1971年到1974年苏联在北极群岛进行地下核试验时产生的波束,发现内核的自转速度要比之前的预测略慢,大约每年0.1度。
此后,他使用相同的方法分别测量了1969年和1971年在阿拉斯加群岛进行的两次核试验,通过分析核爆炸后产生的纵波,他发现内核的自转方向发生了颠倒,每年至少旋转十分之一度。这表明地球的内核不是静止不动的,而是每几年就会前后移动几公里,反复震荡在外地核中。
最近,中国的研究人员进行了进一步的研究,分析了近六十年的地震波数据,他们发现内核实际上可能在2009年停止了自转,如今正朝着相反的方向旋转。
研究人员表示,他们认为内核大约每35年改变一次自转方向,每70年完成一次震荡周期,这意味着地球上一次改变自转方向的时间大约在20世纪70年代初,与之前美国科学家的研究结果相符。
内核的具体振荡周期仍然有争议。有科学家认为振荡周期仅为12年,有人认为可能在20到30年左右,还有一些人认为内核的震荡实际上没有明确规律。虽然我们对地球内部的研究从未停止,但这方面仍然存在许多谜团。
上世纪七十年代,美苏冷战时,美国在太空领域取得了重大成就,给苏联带来了很大压力。苏联试图在其他领域获得一些成就,其中之一就是科拉钻井,这是一项旨在勘探地球内部的雄心勃勃的工程。
科拉钻井的原理相对简单:一台钻机安装在杆子下面,不断旋转并输送出挖掘的物质。然而,实际操作却面临许多困难。地球由地壳、地幔和地核组成,其中地壳又分为上地壳和下地壳。上地壳主要由密度较低的花岗岩组成,而下地壳则由密度更高且重的玄武岩构成。当钻头遇到这些坚硬的岩石时,会逐渐磨损,需要定期更换钻头。
更重要的是,随着深度的增加,温度和压力急剧增加。目前,人类还没有开发出能够耐受近万摄氏度高温的特殊金属材料。由于这些因素的影响,苏联于1994年终止了这项工程,其深度不到地壳厚度的十分之一。因此,要深入地球内部进行实地勘测仍然具有挑战性。
科学家通过分析地震波数据,已经取得了一些关于地球内部结构的了解。地震发生时,从震源释放的能量会产生地震波,这些波通过地球内部传播,反映了地球内部的性质和组成。
经过长时间的研究,科学家对地幔和地壳已有相当了解,但地核仍然保持其神秘面纱。目前的理论认为,地核分为外地核和内地核两部分,外地核是液态铁镍,约2080公里厚,它负责产生地球的磁场。外地核包裹着固态的内地核,后者主要由固态铁、镍和其他金属元素构成。
内地核的半径仅有250公里,相当于冥王星的大小,但它却占地球质量的16%,是地球的“心脏”。尽管我们观测到内地核似乎正在反向旋转,但目前尚无证据表明这一现象对人类产生影响。
我们对地球内部的了解仍然不完善。或许地球内部还存在着未被发现的新结构。了解这些结构不仅有助于勘探重要的金属矿藏,还有助于更好地预防火山喷发和地震等自然灾害。
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