科学探索之路地球是如何诞生的 科学家发现地球内核为固态的新证据

澳大利亚国立大学的一项新研究，将帮助我们理解地球的形成过程。Hrvoje Tkalčić 副教授和他的博士生 Than-Son Phạm 确信找到了地球内核为固态的直接证据。他们的这项研究已在《Science》杂志上发表。

他们找到了一种在内核检测剪切波（地震产生的横波，也叫 J 波）的方法。这种横波只能在固体中传播。

副教授 Tkalčić 表示：“我们发现内核的确是固态的，不过比原来认为的要软一些。”

“如果我们的结果正确无误，那么将表明，地球内核有着和金或铂类似的弹性。地球内核就像一个时间胶囊，如果我们能够了解它，就能知道地球是怎么形成和演化的。”

内核的剪切横波很微弱，无法直接检测。事实上，从 19 世纪三四十年代地球内核首次被预测为固态的时起，检测这个剪切波就被认为是全球地震学领域的“圣杯”。

基于以上原因，科学家们不得不找到一种创新检测方法。

（图源： CC0 Public Domain）

他们使用的“相关波场法”（correlation wavefield method）通过在地震后比较两个接收器的信号进行检测，而不是在地震时直接检测。类似的方法也被给团队用于检测南极洲的冰层厚度。

Tkalčic 副教授 表示：“我们将地震记录中前三小时的数据舍弃，主要关注大地震后 3 到 10 小时的地震数据。通过这一手段，我们希望摆脱高强度信号的干扰。 通过全球检测网络，我们能得到每一场大地震中每对接收器的数据。随后我们对地震数据的相似度进行测量，这也叫计算互相关性（cross corelation）。通过比较这些相似度，我们可以构建一个全球的相关性图表，这就像地球的指纹一样。”这项研究的结果可以用于展示剪切波的存在，并推断地球内核中它的速度。

不过，尽管关于剪切波的检测也很重要， Tkalčić 表示，这项研究中更激动人心的还是关于地球内核的信息。

他补充说：“比如，此前我们不知道地核的确切温度、地核的年龄、地核的凝固速度。但是通过全球地震学的优势，我们能够慢慢找到答案。 对于地球内核的了解直接帮助我们理解地磁场的产生和维持原理，如果没有地磁场，地球表面将没有生命存在。”