怪! 新研究:地球中心的旋轉速度超越地表的旋轉速度

地球最內地殼的神祕活動,是地球物理學中最未知的東西之一。地球深處,地球的超熱內地殼被熔岩般的外地殼給包覆,與上方的地幔和地殼分離。這種不連接的排列引起了一些疑問,其中最大的一個疑問被稱為超速旋轉(super-rotation),如果因為圍繞著內地殼的流體外殼,使鐵組成的固體內地殼未與地幔連接,那麼它會如何影響地球的旋轉?

超速旋轉假設,地球的內地殼旋轉速度與地球自身旋轉速度不同,地球面對著太陽,每24小時旋轉一圈,不過,幾十年來,科學家一直爭論不休,地球內地殼的旋轉速度究竟是什麼。 現在,來自南加州大學的地震學家John Vidale的一項新分析為地球物理學家提供了一個新的估計。

在他的新論文中,Vidale研究了1971年和1974年蘇聯在俄羅斯北部Novaya Zemlya群島進行的兩次單獨核武試驗中,發現的反向散射地震波(backscattered seismic waves)。幾十年前,在測試這些核爆炸時,爆炸的力量被世界各地的地震台站檢測到,包括大孔徑地震檢波器陣列(Large Aperture Seismic Array,LASA),這是世界上第一個大型地震陣列,於1965年在美國蒙大拿州設立。

在分析LASA的數據,並根據測量內地殼的運動所檢測到的地震波後,Vidale估計在1971年到1974年之間,每年內地殼會比地球其他部分旋轉更多大約0.07度。

Maya Wei-Haas在國家地理的研究報告理解釋,「如果這速度是對的,這表示如果你站在赤道上的一個地方一年,那麼之前在你腳下的內地殼部分會跑到4.8英里(7.6公里)以外的地方。」

2000年,Vidale分析了蒙大拿州陣列檢測到的相同核武試驗數據,並計算出1971年到1974年期間超速旋轉速度更快,為每年0.15度。在最新研的究中,Vidale解釋,他的最新估計提高了數據校正、處理和解釋方面的分辨率和效益。

不過,這些數字為什麼不同的另一個原因是,這是一個非常理論性的科學領域,要近距離研究地球內部的超熱內地殼,是目前不可能做到的事,這類的研究還在不斷進步中。

整個超速旋轉理論首次在1970年代被提出,但第一個重大的模擬和地震證據在1990年代才出現,只在Vidale的2000年研究發表前幾年而已。

科學家也有其他解釋,為什麼內地殼超速旋轉的數據和估計可能會有所不同。5月發表的一項研究暗示,差異可能來自於內地殼表面的變化,這可以解釋其他分析中的不一致。

如果這觀點是正確的,那表示地球的中心對我們來說比之前更未知了。 只有時間與更多的科學家願意接受挑戰,才能解答。

研究結果發表在Geophysical Research Letters上。

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