地球内核由什么组成?可能包含流体和固体状的铁合金

地球表面以下5,120公里的地方是内核,主要由铁合金组成。在1950年代,研究人员认为内核是固体的,与外核的液态金属区域形成对比。

由夏威夷大学马诺亚分校的地球物理学家Rhett Butler领导的新研究表明,地球的固体内核实际上具有一系列在内核顶部240公里范围内变化的固液态构造。

愈往地球的深处,压力和温度使人或任何仪器皆无法接近。因此,作者依靠唯一可用的手段“地震波”,来探测地球最深处的构造。

为了推断内核的特征,Butler研究团队利用了地震震央正对面的地震仪数据,并利用日本的地球模拟器超级计算机运算,他们评估了五对大致覆盖内核区域的其中3个配对,包含东加─阿尔及利亚、印度─巴西,及智利─中国。

Butler说,“我们的模型表明,在内核顶部240公里处,有相邻固液态的铁合金区域。这给地球的组成、热历史和演化带来了新的限制。”

对内核的研究及其异质结构的发现,为研究地核内外边界对地球磁场产生的影响提供了重要的新消息。

研究人员计划使用地球模拟器对内核结构进行更详细的模拟,并与地球磁场的各种特征进行比较。这项研究发布在《地球与行星内部物理(Physics of the Earth and Planetary Interiors)》期刊上。

震央(红色图标)和相对应的地震站(黄色图钉)的分布图。 (Source:phys.org)