一天变长了？ 研究显示地球内核已开始逆转

地球在自转的同时围著太阳转。(Kevin Gill/Flickr, CC BY 2.0)

感觉一天似乎变长了？这不是你的错觉。科学家们发现，地球的固体内核层可能已经开始向相反的方向旋转，地球上的日子会越来越长。

1月23日发表在《自然·地球科学》（Nature Geoscience）杂志上的研究结果表明，在过去的14年里，地球内核旋转由放缓到逆向旋转。该研究使人们对发生在地球深处的地质过程有了新的认识。

地球由几层组成，薄薄的外层被称为地壳，大部分由固体岩石组成，在大陆地区一般约有20至30英里厚，但在海洋地区，平均厚度约为4英里。

地幔下面是地核，分为内核和外核。外核延伸约1400英里，主要由液态铁和镍组成。在我们星球的中心是密集的内核，它大约有750英里厚，被认为是固体。它主要由铁和少量的镍以及其它元素组成。

最新研究的作者之一，隶属于中国北京大学地球和空间科学学院SinoProbe实验室的宋晓东（音译）与哥伦比亚大学的理查兹（Paul Richards）合作，在1996年提供了地球内核独立旋转的观测证据。

他们当时发现，内核的旋转方向与地球本身相同，尽管比其它固体层，如地幔和表面略快。然而自从这一发现以来，关于内核的旋转速度及其是否变化等问题仍未解。

宋晓东和合作者杨毅（他也属于SinoProbe实验室）收集了更多的数据来测试不同的模型，从而完成了最新的论文。在他们的研究中，他们分析了自20世纪60年代以来通过地心的由自然、重複的地震产生的地震波。

“来自一对重複地震的地震波通常具有相同的波形，到达同一站点”，作者告诉《新闻周刊》（Newsweek），“然而，当来自重複地震的波与地球内核相互作用时，它们可能显示出不同的波形和到达时间，因为他们对不同的内核结构进行了采样”。

利用这些地震波，研究人员能够推断出地球内核在过去几十年中的旋转模式，揭示了有关这一过程及其与地球其它层的联繫的新细节。

他们的发现表明，从20世纪70年代早期到2009年左右，地球内核以不同于地球其它部分的速度旋转，这与宋晓东之前的研究一致。其旋转速度比地球的地幔和表面快，所以一天的时间越来越短。

然而从2009年到2011年左右，旋转速度放慢并似乎暂停了。后来，似乎又在逐渐向相反的方向旋转，这意味著一天的时间越来越长。

作者说：“自2009年以来，逆转的证据相当有力，从统计学上看，超过95%的置信度。”

宋和杨推断内核可能以大约70年的周期振荡——每35年左右切换一次方向。由于内核与地幔有引力联繫，与外核有磁联繫，研究人员表示，这些振荡可以解释已知的60至70年地球日长变化和地球磁场行为。然而，需要做更多的工作来确定这是由什麽机制造成的。

洛杉矶南加州大学的地球物理学家维达莱（John Vidale）参与了该项研究，他说杨和宋确定最近10年期间地球内核的活动比以前少，“我认为这可能是可信的”，但他认为其它的需要更多研究来证实。