鐵元素球或構成地球核心第五層結構

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地球內部結構示意圖 視覺中國供圖

研究地球核心對于理解行星形成與演化至關重要。據新華社報道，澳大利亞國立大學2月22日發布公報說，該校研究人員通過分析貫穿地球的地震波，認為地球的最內核可能是半徑約650千米的鐵元素球。

盡管科學界早在10多年前就開始懷疑地球內部可能存在第五層結構，由于缺乏靈敏度能達到給地球深層內部采樣的探測器，探測地球最內核的工作難有進展。

一直以來，人們普遍認為，地球結構包括地殼、地幔和地核3部分，其中地核又分為外核和內核兩部分。這樣看起來地球內部就是4層結構。地殼深度達70千米，是地球的最外層；地幔位于地殼以下數十千米到約2900千米深處，是地球最厚的一層；地核指距離地球最中心6370千米處的區域。

澳大利亞國立大學研究人員日前在國際學術期刊《自然·通訊》發表論文介紹說，他們分析了約200次6級及以上地震的數據。有些地震波的傳播會穿過地核到達地球另一頭，然后再反向傳播，這個過程有些像乒乓球來回跳動。此次研究首次分析了沿著地球直徑傳播多達5次地震波的數據。

通過分析地震波穿過地核時出現的變化，以及地震波在不同物質中傳播的特征，研究人員認為，在地球內核最深處，可能存在一個主要由鐵元素構成的半徑約650千米的球狀結構，它與內核中較外層的部分存在明顯區別。這個最內核是在此前認識的地殼、地幔、外核、內核之外的第五層結構。在地球中心的巨大壓力和高溫下，鐵元素以與人們日常認知不同的方式組成這個球狀結構。

論文作者預測，后續仍需進一步研究最內核與內核外殼之間過渡的特征，從而更好地理解地球的深層內部和形成史。隨著時間推移，地球內核正在變得越來越大，這是由于外部核心的熔融材料凝固了，我們所在的星球正在逐漸冷卻，由于內核冷卻引起液態外核對流形成了地球的地磁場。

北京大學地球與空間科學學院楊翼博士、宋曉東教授，近日在國際期刊《自然·地球科學》發表論文，又為地核添加新注腳。該論文指出，在過去10年左右的時間里，地球內核的差速旋轉幾乎停止。相對于地幔，內核開始緩慢反向旋轉。這種旋轉的變化發生在20世紀70年代早期，推測地球內核的旋轉可能存在70年左右的震蕩周期。

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