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连科学家都无法解释地核向一边倾斜的发现！

科学家发现地核总是向一边倾斜。为什么会这样呢？地球会失去平衡吗？

印度尼西亚下面的地核比巴西下面的地核失去温度的速度更快，这一切使得穿过它的地震波一片混乱。最新研究表明，地球的固体核心可能正在变得不平衡，(来源:Shutterstock)

一个神秘的变化正在地球的核心酝酿。

只有当科学家研究穿过地球固体铁镍核心的地震波(指地震产生的在地下传播的振动波)时，他们才会注意到这一点。由于某种原因，当地震波经过南极和北极之间时，其通过地核时的传播速度明显快于通过赤道时的传播速度。

几十年来，研究人员已经知道这样一种差异的存在——就像他们知道地震的各向异性一样——但他们无法对获得的数据给出合理的解释。现在，一台计算机被用来模拟地球内核在最近十亿年中的发展变化。发表在今年《自然地球科学》杂志上的一项研究提出了一个符合上述情况的说法:随着新的铁基晶体在地核东部的形成速度每年一点一点快于西部，地核正在向一侧倾斜。

加州大学伯克利分校的地质学家、这篇文章的第一作者丹尼尔·弗罗斯特(Daniel Frost)是这样描述的:“液态铁在外核的运动(流动)会带走地核的热量并使其冷却。这些外来核液态物质的运动(流动)形式，会导致外核东侧(印尼垂直下方)比西侧(巴西垂直下方)带走更多热量。”

弗罗斯特说:“为了试图描述这种地球内核的不对称变化，想象一棵树的树干从中心的一点辐射出环形圈，但这些圈的中心并不在树干的中心。因此，这棵树的年轮在东边离得很远，但在西边离得更近。”

该研究人员指出:“地核的横截面看起来与上面描述的相似。然而，这种不对称的变化并不意味着核心本身被扭曲或存在失去平衡的风险。”

该团队的模型表明，地球内核在东侧(图中的左侧)比西侧增长更快。重力通过将铁晶体推向北极和南极来平衡这种不对称生长(见箭头)。这使得铁晶体的长轴与地球的旋转轴重合(图中虚线)。这也解释了地震波在上述不同方向上传播速度的差异。(图片由Marine Lasbleis提供)

一般来说，地核内层的半径每年增长约0.04英寸(1毫米)。重力依靠向西推动新的铁晶体来纠正这种不平衡的增长。这些晶体被推入网格结构，沿着地核的南北轴拉伸。根据团队的模型，这些晶格结构沿着磁极平行而有规律地排列，形成了一条“地震高速公路”，使得地震波沿着磁极传播得更快。

打开层层包裹的“雪球”

是什么导致了这种核心的不平衡？弗罗斯特的回答是:不考虑我们星球的其他等级结构，很难解释清楚。

地球的每一圈都受其表面以上的一层控制，同时又影响到内部更深的一层。内核被外核的液体层慢慢冷却，像一个被层层包裹的雪球。外核被它外面的地幔冷却。所以我们要问为什么地核内层的一边比另一边长得快，这可能就是为什么地幔的一边比另一边冷却得快。

地壳构造板块应该是部分原因。当冷却的板块俯冲到俯冲带(位于两个板块的边缘，一个板块下沉到另一个板块之下)时，它们会冷却其下方的地幔。不过，弗罗斯特也认为，无论如何，地幔的冷却是否能直接影响地核内部仍是一个有争议的问题。

地核的不平衡冷却过程是否真的会影响地球磁场也令人费解。目前地球磁场受外核液态铁流动控制，外核液态铁流动受内核热损失控制。如果内核东侧的热损失大于西侧的热损失，则外核东侧的运动幅度会更大。弗罗斯特说。

“问题是，这会改变地球磁场的强度吗？”他补充了一个新问题。

如此大的问题超出了该团队新论文的范围，但弗罗斯特表示，他已经建立了一个地磁学家团队，开始研究新的课题，并考察一些可能性。

作者:布兰登·斯皮克特

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