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Mar. 12 2023

改寫教科書 科學家發現隱藏地底的第五層金屬核心

  • 科學家在固態內核內發現最內層的金屬核。圖片來源: Argonne National Laboratory CC BY-NC-SA 2.0

    科學家在固態內核內發現最內層的金屬核。圖片來源: Argonne National Laboratory CC BY-NC-SA 2.0

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環境資訊中心綜合外電;姜唯 編譯;許祖菱 審校

教科書上寫:地球構造分四層,從外至內分別為地殼、地函、液態外核和固態內核。但最新研究發現,在內核的內部還一個650公里寬的固態金屬球。這個發現不僅可能改寫教科書,也有助解析地球磁場的生成。

在1936年以前,科學家所知的地球僅分為地殼、地函及地核三層。1936年丹麥地震學家英厄.雷曼(Inge Lehmann)透過地震波發現地核可再分成兩個部份──液態的外部地核和固態的內部地核,自此地球構造變為四層。約在20年前,研究人員推斷出第五層地核的存在,稱為最內層內核(The innermost inner core,IMIC),初估這層地核半徑約300公里,但具體資訊不足,留下許多疑問。

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澳洲國立大學(Australian National University)地震學家范清山(Thanh-Son Pham,音譯)和赫爾沃耶.塔卡利奇(Hrvoje Tkalčić)2月發表最新研究發現更多內核的資訊。這個金屬球寬650公里,成份與地核相似,都是鐵、鎳,但晶體構造不同,因此地震波在球內震盪的速度跟角度也會改變。科學家就是藉此來找到這層內核。

研究報告說明,隨地質密度、溫度和組成的差異,地震波在每一層傳播的速度都不相同。地震波會在地球兩側來回反彈(稱為迴響波,reverberating waves)。過去的研究大多只記錄了反射一次的地震波,而這項研究分析了橫貫地球,且來回反射五次之多的地震波,因此能深入解析這層地球最內層內核。

塔卡利奇對《華盛頓郵報》(The Washington Post)說,通過地核最內部的地震波會在某個方向減速,通過外層的波會在另一個方向減速,代表兩者鐵的晶體排列方式不同。

兩位作者在《對話》(The Conversation)上撰文表示,內核會凝固來自液態外核的物質而逐步擴大。這個過程會釋放熱量並產生對流,進而形成地球磁場。磁場保護生物免受太空輻射的傷害,讓地球上的生命得以延續。研究內核對於認識地球演化有重要意義。

 

參考資料

本文轉載自「環境資訊中心」網站,內容由許多專家學者及民間環團,提供國內外環境教育與環保資訊;主題涵蓋全球變遷、溫室氣體控制、環保生活、環境汙染防治、生態保育、能源節約與能源效率、綠建築等各面向。期許能替沒有選票的山林、濕地、海洋、土地發聲。

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