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地球内核存神秘减速带 巨量熔铁可致地震波减速

http://www.kexue.com 2013-10-16 08:58:09 凤凰科技  发表评论


地球有多层:地壳、地幔和液体外核以及固体内核

   地球核心处似乎有些不对劲。当地震产生的地震 波经过地球固体核心时,它们遇到了一个减速带。根据再造地核内核环境条件的实验和电脑模型显示,这种地震振动应该比实际速度快30%。科学家试图通过在核心特性上做文章——添加金属,例如镍,或者认为铁在地球深处的特性非常奇怪——来解释这怪异的观测。

   现在一个有关地球内核的新电脑模型解释了这种地震波减速的现象,它主要关注于铁熔化前强度的变化,这项发现被发表在10月10日的期刊《科学》上。

   科学家认为地球的外核是液体,但内核是铁和镍,以及少数其它元素,例如硫和金。地震波经过这些内核时提供了内部结构的快照,就像CT扫描一样。地球的磁场和地球的旋转也提供了内核的组成成分和结构的线索。

   最新的模型表明在地球内核内部,铁熔化前自身的强度会锐减,英国伦敦大学学院的研究人员这样说道。较弱的铁坚硬度也降低,因此一种名为横波的地震波经过地球核心时会以更快的速度前行。研究小组的内核电脑模型里显示,当铁到达熔化温度的99%时,地震速度与检测地震的设备获得的速度相匹配。

   “提出的内核矿物质模型总是显示比实际观测到的地震波数据更快的速度,”研究合作作者、伦敦大学学院的地球物理学家林敦卡-沃卡多(Lidunka Vočadlo)这样说道。“这种不匹配导致科学家们提出了好几项有关地球核心状态和进化的复杂理论。”

   “我们的研究显示了铁的强大预熔化效应,这是理解地球内核的一项令人兴奋的新发展,” 沃卡多说道。“我们目前正在研究这一结果将如何受到其他元素存在的影响,我们很快将研发一个更简单的地球内核模型,它将与地震和其它地球物理测量相一致。”

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