地球核心結構變化揭密：科學家首次發現核心表面變形

一項由南加州大學（USC）科學家主導的最新研究，揭示了地球核心正經歷結構性變化的驚人發現。這項研究發表於《自然地球科學》（Nature Geoscience）期刊，指出核心表面可能正在發生位移，這為地球深層動力學提供了全新的視角。

長期以來，科學界對於地球核心的變化一直存在爭議，但多數研究聚焦於其旋轉速度，而非結構上的變異。USC多恩西夫文理學院地球科學系主任教授約翰·維達爾（John Vidale）表示，研究團隊原本並未打算探討核心的物理特性，卻意外發現了核心表面結構變化的證據。這項發現不僅揭示了地形活動在核心旋轉變化中的角色，還可能與核心持續減速的現象有關，甚至影響地球一天的時間長度。

地球核心位於地表下約3,000英里處，被重力固定於熔融液態的外核之中。過去，核心被廣泛認為是一個固態球體。然而，維達爾在分析數十年的地震波資料時，發現來自加拿大黃刀鎮（Yellowknife）的地震波資料異常，這讓他意識到核心可能並非完全固態。研究團隊利用包括南極洲南桑威奇群島附近42個地點、1991年至2024年間發生的121次重複地震在內的地震波形資料，深入探討了核心的活動。

維達爾指出，這些異常的波形資料最初令人困惑，直到研究團隊提高了解析技術，才發現這些波形反映了核心的額外物理活動。這些活動最合理的解釋是核心形狀的暫時性變化。研究顯示，核心表面可能經歷了黏性變形，導致其形狀改變，並在核心淺層邊界發生位移。

研究團隊認為，這種結構變化的最可能原因是核心與外核之間的相互作用。外核的熔融液態眾所周知是湍流狀態，但這種湍流從未在人類時間尺度上被觀察到對核心造成幹擾。維達爾表示，這項研究首次觀察到外核可能正在影響核心的結構。

這項發現為揭示地球核心深處的隱藏動力學開啟了一扇新的大門，並可能幫助科學家更深入地理解地球的熱力和磁場變化。研究由美國國家科學基金會（EAR-2041892）、中國國家自然科學基金（42394114）、中國國家重點研發計劃（2022YFF0503203）以及中國科學院地質與地球物理研究所重點研究計劃（IGGCAS-201904, IGGCAS-202204）共同資助。