科学家发现地球核心新结构

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1、科学家发现地球核心新结构得益于上世纪中叶地球科学的飞跃变革，人们对地球内部结构的认识，早已从儒勒•凡尔纳时代那“地心游记'‘般的神秘，变成了定量而又严谨的层划分。在今天，甚至小学生也能张口道来，地球的结构就像个鸡蛋—般，从外到内依此由三个圈层构成：有薄薄的地壳，有厚厚的地幔，然后是深埋在最深处的地核。如果稍微再深入了解一点，能发现地球其实还可以分得更细：比如地壳可以再分为硅铝质的上地壳和硅镁质的下地壳，地幔可以再分为“二辉橄榄岩''的上地幔和'我们知之甚少"的下地幔；而地核呢，也可以再分为由液态铁组成的外核和固态铁组成的内核。这六大圈层是那样经

2、典，以至于在当下时代，完全可以说是如假包换的科学常识了。然而，你懂的一一经典并非是一种一成不变的东西，而常识虽然由科学所铸造，但也同样是常被科学所摧毁的对象。怨念自己没有生在相对论量子世纪那样一个天天都能看到科学刷新常识的时代？别担心，今天你就可以体验一把了。美国伊利诺伊大学和中国南京大学的一个联合科研组近日发现，我们的地核并非仅仅由外核■内核这样一个双层结构组成。在内核的尽里头，其实还埋着一个更小的核心—_这个最新成果发布在《自然》子刊《自然■地球科学》(NatureGeoscience)今年2月的新—期上。从此刻开始，你就可以大胆地说“最新

3、的科学发现表明，我们的地核其实是由三层构成的，分别是外核,内核和内内核"了。OuterinnercoreEquatorialaxisInnerInnercoreInnercorePolaraxis地球的内核里，还有一个核。地震波一一射向地球深部的“目光”可是，科学家是怎么发现地球最深处还有一个更小的“内内核”呢？人类显然无法直接进入地球深处去看个究竟，甚至，不光人类没法进去，在现有技术手段下想把仪器扔下去也是天方夜谭。人类至今为止打得最深的科学钻探科拉超深钻(KolaSuperdeepBorehole),也只能吸收12千米以下的钙镁铁(取回了玄

4、武质的岩心一一也就是说越过硅铝质上地壳，成功进入硅镁质下地壳了),但这个深度吧，其实，连大陆壳的一半还没穿过。至于进入地幔、地核？更是想都别想了！地幔的厚度差不多是地壳的90倍！虽然直接观察是没门儿了，但有一种东西却可以轻易遁入地球最深处取回大量信息，然后再返回地表的观测者。这种东西就是机械波。由于它传递的不是物质本身，而是物质振动的状态,因此可以很随意地在各种物质中穿梭来回。大地的振动自然便是地震波(seismicwave)0鉴于自然地震具有不可预知性，人们只能通过在地表人工触发地震的方式来主动制造“信使二之后呢，之后在地表布设下地震波接收装

5、置，坐等它们从地下反射上来就行了。地震波为什么能反映地下的结构呢？道理很简单，这就跟声音在固体中传播要比在空气中传播得更快是一个道理一一物质的密度不同，机械波在其中传播的速度也不同。从最简单的地壳、地幔和地核三层划分，到稍微复杂一点的六层划分，运用的都是这么一个简单的原理。人们从返回的地震波里发现，在某几个特定深度处，波速发生了明显的不连续骤变。从浅到深，第一个明显的不连续面叫做莫霍洛维奇不连续面(莫霍面)，在大陆下面平均深达35千米，而在大洋下面处则仅有5-10千米，此面代表地壳与地幔的分野；再向下，到670千米深度，又一个不连续面，这个面一

6、般直接称呼为670千米不连续面(670kmdiscontinuity),是上地幔与下地幔的边界。再向下到约2880千米深处，地震波了发生一次最大的不连续一一横波在此彻底消失。由于横波无法在液体里传播，横波的消失便意味着此处界面下部是一个液态圈层一一根据这个被称为“古登堡面”的界面，人们划分出了地幔与地核的分野。向着地核更深处前进，到约5000千米的地方，横波又再次岀现，表明物相又重新回到了固态，于是,该界面所反映的，自然也就是液态外核和固态内核的双层划分了。新发现的圈层一一地震波的新解释但是吧，上面这些，都是构成你常识的陈年旧话了。在1992年

7、到2012年这最近的二十年间/全球宽频地震台阵(GlobalBroadbandSeismicArrays)积累起了最新一批的丰富数据。伊利诺伊■南京大学联合科硏组正是通过精细地解释这浩繁的数据体，从而发现了深埋在地球最深处的新端倪。本研究通讯作者，伊利诺伊大学教授宋晓东。我们自然无法像科学家那样窥探深埋在数据之海中的每一个细节，但其中最本质的逻辑却是很直观的：波速突变，代表介质密度的突变，而密度的突变,则代表着物相的突变是的，地球之所以具有不同圈层结构的最终原因，其实便是不同密度的物质在重力势的主导下发生行星分异，从而沿重力势排列成球状结构的结

8、果。物相（Phase）是对“物理状态均一性叩勺一种表述，它并不管到底你是不是同一种化学成分。举个例子：水、冰和水蒸气，虽然成分都是H2O,但显然这三者