地球內(nèi)核在熔化嗎？

英格蘭科學(xué)家最近通過電腦模擬發(fā)現(xiàn)，地球內(nèi)核可能正在熔化。他們表示，地核的熔化或許與地表的活動(dòng)有關(guān)，這一發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋地核是如何產(chǎn)生磁場的。

英格蘭利茲大學(xué)的地震學(xué)家塞巴斯蒂安·羅斯特說：“大眾觀點(diǎn)認(rèn)為，地球內(nèi)核正在全面凍結(jié)，凍結(jié)范圍正在日益增多，但事實(shí)上地核有些區(qū)域顯然正在熔化。把熱量從內(nèi)核輸送到地幔的網(wǎng)絡(luò)，確保了外核的物質(zhì)一直處于凍結(jié)和增長狀態(tài)，但這并不是一個(gè)統(tǒng)一過程?！彪S著地球的內(nèi)部變冷，相對較熱和較冷的物質(zhì)會(huì)在其內(nèi)部混合在一起，這一過程被稱作對流。物質(zhì)在內(nèi)核翻滾涌動(dòng)，加上地球的自傳，就產(chǎn)生了地球磁場。

研究人員利用地震學(xué)數(shù)據(jù)，用電腦模擬外核的對流情況，發(fā)現(xiàn)外核和地幔交界處的熱量對流主要取決于位于上面的地幔。有時(shí)地幔會(huì)迫使熱量從這里從新返回地核，導(dǎo)致那個(gè)區(qū)域開始熔化。利茲大學(xué)的地球物理學(xué)家喬恩·蒙德說：“在特定時(shí)段，內(nèi)核表面可能只有一小部分正在熔化?？紤]到內(nèi)核的體積，即使它表面只有1%發(fā)生熔化(這種情況確實(shí)有可能發(fā)生)，體積也會(huì)只比20萬平方公里少一點(diǎn)?！?/P>

例如，當(dāng)非洲和太平洋(地幔海拔最低的地方)下面的較大區(qū)域的溫度高于平均溫度時(shí)，這些地區(qū)下面的外核的溫度可能就會(huì)變得過高，開始熔化內(nèi)核。另一方面，位于環(huán)太平洋地震帶周圍的地震活躍區(qū)下面的溫度較低的海洋板塊殘留物(被吸進(jìn)地幔下方)會(huì)從地核里吸收很多熱量，這有助于內(nèi)核凍結(jié)。蒙德表示，該發(fā)現(xiàn)指出，“地核的整個(gè)動(dòng)力體系與板塊構(gòu)造有一些關(guān)系，從地表進(jìn)行觀察，這種關(guān)系并不明顯”。

這個(gè)模型還能解釋以前發(fā)現(xiàn)的地震異常區(qū)，這表明內(nèi)核周圍存在一層密度很大的液體。羅斯特說：“局部熔化理論或許還能解釋其他地震觀測結(jié)果，例如，為什么地震產(chǎn)生的地震波在一些地區(qū)比在另一些地區(qū)傳播的更快?！泵傻抡f：“對科學(xué)家來說，地球磁場的起源至今仍是個(gè)謎。如果我們的模型得到證實(shí)，將有助于我們更好地了解內(nèi)核是如何形成的，從而有助于我們了解內(nèi)核是怎樣產(chǎn)生磁場的。”

這項(xiàng)工作目前還存在很多不確定因素。蒙德說：“我們不清楚有多少熱量從內(nèi)核傳輸出來，以及地幔底部的溫度變化模式有多強(qiáng)。因此內(nèi)核可能并不像我們歸納的那樣正在熔化，并非所有模型都得出了地核正在熔化的結(jié)果。”他表示，另外，“現(xiàn)在存在的普遍問題是所有地核動(dòng)力學(xué)電腦模型，實(shí)際上并不能捕捉到地球內(nèi)部的真正動(dòng)態(tài)，因?yàn)楫?dāng)前的電腦模擬還無法強(qiáng)大到可以在空間和瞬時(shí)分辨率上達(dá)到非常清晰的程度。模擬生成了大量我們在地核內(nèi)部觀測到的行為，但是我們并不清楚我們是否擁有正確的動(dòng)力學(xué)?！?/P>

（地核的熔化或許的確與地表的活動(dòng)有關(guān)，這一發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋地核是如何產(chǎn)生磁場的。）