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地球外核流向异常:太平洋下方十年逆转

2026-05-23 23:16 Claire Cameron Scientific American 阅读 0
核心摘要: 欧洲空间局卫星数据显示,地球熔融外核的流动模式远比此前认为的复杂。通常呈西向流动的液态铁,在太平洋下方区域于2010年至2020年间突然转为东向流动,持续约十年后减弱。这一发现挑战

地球外核流向异常:太平洋下方十年逆转

地球熔融外核的运动模式,对维持地球生命至关重要。这片位于地表下方约2900公里深处的巨大液态铁“海洋”,围绕着固态内核旋转,其搅动产生了保护地球免受有害宇宙辐射的地磁场。

长期以来,科学家们观察到地球内核以与地球自身相同的方向(向东)旋转,而外核的液态金属则倾向于向西流动。然而,一项基于欧洲空间局(ESA)“蜂群”(Swarm)和“冰帽”(CryoSat-2)等卫星任务以及其他来源的最新数据分析,揭示了一个令人震惊的发现:自2010年起,太平洋下方区域的外核流向突然逆转,转为向东流动,持续了大约十年,直至2020年才开始减弱。这一异常现象的具体原因仍是一个未解之谜,但研究人员正逐步收集线索。

这项研究综合了1997年至2025年间的历史观测数据,包括ESA的“蜂群”任务(专注于地磁场研究)和“冰帽”任务(监测极地冰盖),以及德国的“CHAMP”任务和丹麦的“Ørsted”任务,并辅以地面观测站的数据。通过这些多源数据,科学家们精确锁定了太平洋下方一块富铁液态岩石团的异常流动,它在约十年间强烈地向东而非向西流动。

研究结果强烈暗示,地球外核的大尺度运动远比先前认为的要不稳定。此外,这些发现也表明,外核的活动可能受到内核内部隐秘变化的影响。

爱丁堡大学博士生、该研究的主要作者Frederik Dahl Madsen在一份声明中指出:“太平洋下方的大尺度流向逆转,对地球深部内部的行为提出了新的问题。”他补充说,其他数据也确实表明,内核内部可能发生了某些变化,进而影响了外核流向的改变。

Madsen博士表示,科学家们现在亟需理解这次逆转究竟是短暂的波动、重复性振荡的一部分,还是核心环流达到了一种新的稳定平衡。他强调:“持续的监测对于确定未来几年流向如何演变至关重要。”

深入了解地球内部的运作机制,对于理解地球如何演化以及这些变化如何影响其保护性地磁场至关重要。正如ESA“蜂群”任务科学家Elisabetta Iorfida在同一份声明中所说:“随着地磁场的持续演变,卫星任务正提供越来越详细的地球内部动态过程视图,揭示地球核心可能比我们曾经认为的更加多变和复杂。”保护我们的卫星乃至地球生物圈免受外层空间辐射的侵害,有时需要我们更深入地探究地球的奥秘。


参考文献: Madsen, F. D., Finlay, C. C., & Olsen, N. A decade of eastward flow in the Pacific outer core. Journal of Studies of Earth’s Deep Interior, 2023; DOI: 10.5802/jsedi.1
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