| 天人地 | 2024-06-24 11:40 |
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你相信脚下的地球是“活”的，而且还在“呼吸”吗？ 或许有人会说这是无稽之谈，可在仔细想想，人类至今难以精确预报的地震，正是地球在“呼吸”的明证。 两百多年来，科学家对地球的了解逐渐由浅入深。  科学家将之称为“振荡”，形象一点说，就像所有生命的呼吸。 那么，地球是如何“呼吸”的？科学家们多年来又是怎样发现这个秘密的呢？ 首先，就得从了解地球的构造说起。  既是一个整体又不是一个整体 现在你随便问路人一个问题：地球是一个整体吗？ 相信绝大多数人都会说是，并且还都相信它是一个球形整体。 说地球是一个整体，理论上并没有什么错，而且从几千年前至今，人类对地球的认识也是这样一步步走来的。 从最早相信天圆地方，到麦哲伦环绕地球航行后发现地球是圆形的，虽说人类对地球形状的认知发生了变化，但相信地球是一个整体的看法却没有改变。  而科学家的认知体系中，即使认可地球由内而外分为地壳、地幔、地核三层结构，可在很长的一段时间里，同样也认可三层结构是一个整体。 不过随着研究的深入，科学界对地球内部的认知，也渐渐发生了分化。 在20世纪后期，有研究人员第一次提出，地球最内部的地核部分不但在振荡中自转，且速度还要快过地幔和地壳其他部分。  因为人类长久以来都相信地球是一个整体，它即便存在自转，不也应该是由内而外一起的吗？ 就像一颗实心的玻璃球，让它转动起来，是由内而外都在旋转的。 可根据新的研究理论，科学家们确实发现，地球的转动，内外是不一致的。 地核自转比其他部分转的快的现象，研究人员将其称为超级自转，而且还计算出了它的转速，每年大约是一度。  那就是地球内部各个部分的旋转都存在差异。 最内层的地核转速最快，越往外层，地幔乃至地壳的转速则相对较慢。 而且科学家还相信，无论什么时候，地核的自转速度永远高于地球表面的转速。 若根据上述理论来看，你就会突然发现，地球其实并不是铁板一块的整体。 形象一点说，它就像一个圆球里面，套着可以活动的圆球。  内部的地幔和地核，也是分别可以自行转动的球体。 最关键的是，它们各自之间的转速还都不一样。 如此一来，从外面看地球是一个整体，但又可以说不是一个整体。 而地球的“呼吸”，或者说它的振荡，正因不是一个整体而造成的。  地核是如何“呼吸”的 地核的自转以及转速，是20世纪国内的研究人员提出的。 2022年，在以往理论的基础上，科学家又发现了地核自转更多的秘密。 不但有自己的转速，更是有周期性。 按照新的研究理论，地核自转每隔6年，还会改变一个旋转方向。 看来，研究越深，人们以往的认知也就越容易被打破。 从最早相信地球内外是一个整体，到后来发现它们各自在转。  可新的理论已经明确告诉世人了，旋转的方向不一致。 也正是因为不一致，才导致了地核的振荡。 新的理论，是由南加州大学的一些研究人员共同提出的。 相关研究结果在2022年公开发表后，也得到了业内其他科学家的认可。 科学家认为，地球的内核在旋转中的速度，非但不是匀速固定的，甚至还会跟着时间在变化。  人类迄今为止看不到地球的最内部，那科学家又是如何得出这个结论的呢？ 事实上对地核的研究，多年来科学家都是通过间接性的对比来总结规律的。 就像最新的研究，科学家是根据地球自转的速度和时长，再结合磁场强度的变化，建立起了一套可供判断的模型。 科学家还分析了1969年到1974年的一组历史地震数据。  根据这些间接的监测和数据，科学家分析得出，在1969年到1974年，地核旋转的方向发生了改变。 具体来看，在前两年的时间内，也即1969年到1971年，地核的自转速度变慢了。 随后在1971年到1974年，它的旋转方向发生了变化，由原来的方向变成为了另一个方向。 最终科学家认为，地核的自转每隔6年就会变化一次。  通过上述研究你可能也发现了，科学家分析的并非地核的实时转动情况，而是历史数据。 为什么不分析实时的呢？因为现有的科技水平还达不到。 人类没有技术能深入地球内部，无法对地核展开最直观的观测。 同时，人类又无法提前预测地震，所有数据都是在地震发生时监测到的。 因此围绕这些数据，科学家也只能去研究以往地核旋转的情况。  毕竟从古至今，人类只感受到了地震的可怕，可却难以预测到它何时降临。 而通过研究科学家才逐渐明白，地球的内部，就像是一个动物在有节奏的呼吸。 它所产生的规律性振荡，最终也引起了地壳的变化。 根据这项理论的一个研究者所说，地核在转动，甚至可以说是在移动。 每6年时间，它移动的距离甚至能达到几公里。 但要想搞清楚地核的形成，以及它是如何跟着时间来移动的，科学界目前依然没有头绪。  认识地核，一波三折 还在200多年前，从科学家到普通人，都不知道地球其实是分层分结构的。 当时有一些科学家笼统的提出，地球的内部，或许有一个绝大的金属球，这个球才是其核心。 可由于看不到内部的情况，这话怎么说似乎都是对的，但也可能都是错的。 正因为不能直接观察，所以对于地球内部的研究，基本上无法展开。  到了19世纪后期，德国的一个科学家，把目光瞄向了毫不起眼的石头。 他通过研究各种石头发现，碎石块的密度和地球的总密度似乎不一致。 再后来，这位科学家通过博物馆的陨石又得到了启发。 那些陨石的密度都相当大，这似乎说明星球的内外应该是存在差异的。 正是在这些猜想的基础上，到19世纪80年代，科学家初步认定，地球内外应该不是一个整体，而是一种双层的结构。  科学家猜想，地球的内部，肯定存在密度相当高的东西，这种东西就是铁镍核。 到了19世纪90年代，英国的科学家根据对地震波的研究，不但认识到地球是分层的，而且内部还存在液态成分。 因为研究不同的地震波发现，有些震波难以穿透地球内部的一些区域。 而这种类型的地震波，恰恰是不能在液体里传播。  该区域，就是后来认识到地球存在分层结构，地壳和地幔的交界处。 又过了几年，德国的科学家通过计算进一步得出，在地幔的更内部区域，还存在一个不同于地幔的结构。 而这个核心的结构便是地核。 地幔和地核的交界处，位于地球内部2900公里的区域。  不过，此时科学家对于地核的认知，依然存在误区。 由于此前研究地震波发现不能穿透液态，所以这一时期科学家认为地核全都是液态的。 直到又过了22年，丹麦的一位女科学家在1936年提出一个全新的理论，地核也是分层结构。 它的外层结构是液态的，内层结构则是固态的。 从那以后，这一理论得到了科学界的认可。  就像地球物理学这门专业的学科，直到20世纪对地球结构有了清晰的认知后，才逐步兴起的。 结语 时至今日，科学家对于地核的整体情况，有了基本的认识。 地核的半径为3480公里，体积是地球整体的16%。  别看它不大，却是地球整体最关键的驱动。 现在科学家认为地核在周期性的振荡，这份活力，才促使地球生机勃勃。 又或许现在科学家的认知，也可能是错误的。 但无论如何，科学的进步，正是在不断试错的情况推动发展起来的。  |
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