地球内核正在逐渐反向旋转

　　科技日报记者 唐芳
　　地球存在＂表里不一＂的特征，处于地球最中心的固态内核，有着和外部圈层不一样的自转周期，这就是地球内核的＂差速旋转＂现象。
　　对于地球内核的旋转速度和方向的确定极具挑战性，我国学者最新的研究结果，首次揭示了内核长达57年的差速旋转模式。
　　论文通讯作者、北京大学地球与空间科学学院教授宋晓东向科技日报记者表示，研究发现，从上世纪70年代初期到2009年左右，地球内核为正向差速旋转，速率快于地球自转，而2009年之后，内核开始反向差速旋转，速率慢于地球自转。
　　＂我们分析，内核的旋转很可能还存在周期为70年左右的震荡模式。＂论文第一作者、北京大学地球与空间科学学院特聘副研究员杨翼博士表示，此周期同时存在于地球其他圈层中，比如外核、地幔以及地表，＂研究首次揭示，地球可能存在着一个从地心到地表的共振系统，不同圈层很可能存在耦合关系。＂相关成果于2023年1月23日在线发表在英国《自然·地球科学》杂志上。
　　地震波探测发现
　　2009年起地球内核＂反转＂
　　科学家通过地震波来探测地球内核的物理特性。记者了解到，研究者利用在同一震源重复发生的天然地震，分析了1964年到2021年间的地震观测数据，追踪地球内核的旋转模式。
　　通常，同一位置发生的两次地震，在同一地震台站会产生几乎同样的地震波形和到时记录。然而，当某些地震波穿透地球内核时，研究者发现，两次波形和到时有着明显不同。
　　＂这意味着同一采样路径却采样到了不同的内核结构，正是由于内核的旋转使其内部的不均匀结构发生了横向移动。＂杨翼博士说。
　　令人惊讶的是，2009年以来，这种地震信号的时变现象在全球的地震波路径上统一消失了。经过更精确的分析，研究者认为，地球内核的正向差速旋转在2009年就接近停止并开始缓慢地反向。
　　首次揭示地球不同圈层
　　70年周期振荡模式
　　类似的反向旋转现象在上世纪70年代初期也有出现，研究者认为，这表明内核的旋转很可能存在周期为六七十年左右的震荡模式。
　　＂如果取第一个转折点是1974年，第二个转折点取2009年，对应的半周期为35年，则完整的振荡周期为70年左右。＂宋晓东解释说。
　　巧合的是，地球不同圈层都存在约70年的周期变化，包括地球自转、地球磁场、海平面和全球地表温度等。
　　＂地球系统从地表到地心不同圈层很可能存在耦合关系。同时，类似的周期可能代表一个共振系统，产生相互放大作用。＂宋晓东指出，这对地球系统科学有着重要的启发意义，有助于我们理解地球深部圈层的运行机制。
　　审稿人认为，该研究是有关核幔耦合机制的重要问题，揭示了地核和地表的潜在联系。
　　来源：科技日报
　　编辑：沈唯（实习）
　　审核：张爽