導(dǎo)語(yǔ)

2021年5月6日，專家在最新一期的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表了一篇研究報(bào)告，稱他們采用的地球內(nèi)核旋轉(zhuǎn)模型顯示，在3年的時(shí)間內(nèi)，地球內(nèi)核的旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)明顯減速，減速量甚至到了0.07弧度每年，而在其表明的研究中還發(fā)現(xiàn)。1999年前后，地球內(nèi)核的旋轉(zhuǎn)速度還是在逐年加快的，所以可以說(shuō)地球內(nèi)核的旋轉(zhuǎn)速度“瞬間”出現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)。

而兩年前的另一份研究報(bào)告卻顯示，地球內(nèi)核的旋轉(zhuǎn)速度似乎從2000年前后就突然間變得非常“急躁”，以至于這兩份報(bào)告聯(lián)合起來(lái)，構(gòu)成了地球內(nèi)核旋轉(zhuǎn)方向“逆轉(zhuǎn)”這種可能性。那么既然地球內(nèi)核已經(jīng)“停轉(zhuǎn)”了，那是否就意味著一場(chǎng)大災(zāi)難要來(lái)臨了呢?就連專家都紛紛對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出了警示，那么就讓我們一起來(lái)探究下吧!

一、地球內(nèi)核“變異”。

地球內(nèi)核的存在，對(duì)地球穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)是很重要的，它是由鐵和鎳組成的燒紅色的球體，不僅具有6000多度的高溫，也累計(jì)了3600000個(gè)大氣壓的壓力。傳統(tǒng)上，內(nèi)、外地核的分界線就是內(nèi)地核整體開始進(jìn)入固態(tài)的地方，也就是說(shuō)內(nèi)地核和外地核的物質(zhì)成分都是一樣的。

而人們則是通過(guò)觀測(cè)地震波的傳播情況，推斷出內(nèi)地核是由鐵-鎳-合金組成的，其物理狀態(tài)是亞固態(tài)的，即地幔和內(nèi)地核之間，還存在一定量的熔體因子，導(dǎo)致內(nèi)地核的部分區(qū)域是液態(tài)的。內(nèi)地核的旋轉(zhuǎn)受到兩種因素的影響，一種是地球自轉(zhuǎn)的影響，另一種是所受到的摩擦力的影響，地球自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向是從西向東的，但摩擦力又是從內(nèi)、外地核之間這一交界層往下作用的，所以地球內(nèi)核是以從東向西的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的。

三千多公里厚的外地核將內(nèi)、外地核分割開來(lái)，從而將內(nèi)地核所受到的摩擦力方向往南偏西一些，因此外地核的旋轉(zhuǎn)速度要比內(nèi)地核快些，甚至快了約80轉(zhuǎn)每年。而內(nèi)地核則是相對(duì)來(lái)說(shuō)較慢的，只有約0.5轉(zhuǎn)每年，隨著此外地核持續(xù)不斷地變化著自身的形狀和大小，摩擦力方向也不斷發(fā)生著微弱的變化，因此內(nèi)地核的轉(zhuǎn)速也在不斷發(fā)生著變化。再加上地球本身的自轉(zhuǎn)有著每年1.5毫秒的變化量，因此內(nèi)核的旋轉(zhuǎn)速度也發(fā)生著約0.1轉(zhuǎn)每年的變化。

2000年前后，地震學(xué)研究人員們對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年內(nèi)地核的旋轉(zhuǎn)速度比上一年要快0.3轉(zhuǎn)每年，而上一年又比前一年要快0.1轉(zhuǎn)每年。于是他們就開始懷疑是不是因?yàn)閮?nèi)地核的方向發(fā)生了變化，才會(huì)讓地震波走了捷徑，這樣的話就會(huì)讓旋轉(zhuǎn)速度出現(xiàn)誤差。

因此，專門進(jìn)行內(nèi)地旋轉(zhuǎn)方向研究的研究員們，專門制定了2000年前后內(nèi)地核化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的三個(gè)熱力場(chǎng)，他們分別是:“TX2000”、 “LLNL-CM4”和“G-ARCHEM”。德國(guó)漢堡大學(xué)的Peter Driscoll利用這三個(gè)模型前后對(duì)比發(fā)現(xiàn)，內(nèi)地核旋轉(zhuǎn)速度在1930年左右和1960年左右都曾存在過(guò)減速情況，特別是在1965年左右，其減速幅度甚至降到了0.06弧度。

2000年前后，內(nèi)地核的速度又再出現(xiàn)加速，相比上一個(gè)加速過(guò)程1999年的內(nèi)核速度快了一個(gè)數(shù)量級(jí)，而且一直持續(xù)到2019年。至此，Peter Driscoll認(rèn)為內(nèi)地核旋轉(zhuǎn)方向出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)已經(jīng)成為了可能。與此同時(shí)，美國(guó)加利福尼亞Berkeley大學(xué)的許多科學(xué)家們，采用了17組關(guān)于內(nèi)地核存在的數(shù)據(jù)對(duì)比，也發(fā)現(xiàn)內(nèi)核的旋轉(zhuǎn)速度減慢的速度正在加快，從1999年開始，內(nèi)核轉(zhuǎn)速和方向就已經(jīng)發(fā)生了一系列的變化。

二、地核旋轉(zhuǎn)變化可能帶來(lái)的后果。

地球內(nèi)核的轉(zhuǎn)速在3年內(nèi)上升了約0.1轉(zhuǎn)每年，而內(nèi)、外地核每自轉(zhuǎn)一周，就將流動(dòng)電場(chǎng)伴隨著的磁場(chǎng)也一起進(jìn)行了一周，這就是著名的“發(fā)電機(jī)效應(yīng)”。而地核的磁場(chǎng)不僅可以指引地球上的動(dòng)物進(jìn)行定位和方向感，還可以幫助地球排除一些有害的帶陽(yáng)粒子，才不至于讓地表生物受到過(guò)多輻射的影響。

那么內(nèi)、外地核的互相摩擦、相互牽拉，就能形成地磁流體行為，將地核部分熱量向地幔傳遞，這樣就可以讓地幔保持相對(duì)穩(wěn)定的溫度，從而減小地球的體積，使地球可以良性循環(huán)進(jìn)行自轉(zhuǎn)。但是地核部分熱量向外傳遞時(shí)，就會(huì)降低地核自身的溫度，使內(nèi)、外地核之間的粘連力降低，這樣三層地殼之間的摩擦力就會(huì)更小，從而讓內(nèi)地核的旋轉(zhuǎn)速度變慢。

地核的旋轉(zhuǎn)速度減慢，就會(huì)讓地磁場(chǎng)的強(qiáng)度、方向和極性發(fā)生劇烈變化，甚至還可能發(fā)生“消失”的可能。地磁場(chǎng)的消失能帶來(lái)兩個(gè)嚴(yán)重的危害，一是會(huì)使地球上的所有生物受到太陽(yáng)帶陽(yáng)粒子的嚴(yán)重傷害，二是會(huì)讓地球突然間在數(shù)十年內(nèi)大氣層消失，從而讓人們最終無(wú)法生存下去。

地核的旋轉(zhuǎn)速度和方向，還會(huì)對(duì)地球自轉(zhuǎn)、地球重力場(chǎng)分布、海平面上升、土壤濕度等等都會(huì)產(chǎn)生影響。有些科學(xué)家甚至認(rèn)為，地核的這種外殼性變化表現(xiàn)，還可能會(huì)對(duì)地震活動(dòng)產(chǎn)生不利的影響。眾所周知，地震活動(dòng)的發(fā)生往往是因?yàn)閮?nèi)地核中大塊板塊的運(yùn)動(dòng)變換導(dǎo)致的，而內(nèi)地核板塊的變換則很大程度上是受到地磁流體行為的控制。

但是，當(dāng)?shù)卮帕黧w行為受到地核的外殼性變化影響時(shí)，就會(huì)對(duì)內(nèi)地核板塊的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生不理想的影響，從而會(huì)使地表減小了很大程度上的震動(dòng)前兆，導(dǎo)致地震活動(dòng)的預(yù)測(cè)變得更加困難。地震活動(dòng)的影響范圍將會(huì)從最初的地表面積逐漸擴(kuò)大到全球范圍，最終則是可能影響到全球甚至是地球的大氣層活動(dòng)。

三、地核旋轉(zhuǎn)變化的可能原因。

而地核的旋轉(zhuǎn)變化則很可能來(lái)自于地幔的溫度變化，1971年，美國(guó)杜克大學(xué)的研究人員們進(jìn)行了一場(chǎng)比較大的探測(cè)實(shí)驗(yàn)，他們用構(gòu)建橫跨墨西哥灣新的大洲，將活動(dòng)地質(zhì)帶埋到地下，然后就觀測(cè)由此產(chǎn)生的地震波傳播。

這些地震波記錄表明地幔比人們預(yù)想的要冷，華盛頓大學(xué)的研究者們通過(guò)計(jì)算，將地幔的溫度確定在1500—3000攝氏度之間。但是，地幔的溫度只有在4000攝氏度以上，才會(huì)出現(xiàn)完全熔化的情況，所以地幔不僅具有一定的流動(dòng)性，還有可熔動(dòng)性，這可能也是由于地幔物質(zhì)中存在具有鈣、鋁、鎂等元素，所以這些元素的產(chǎn)生加熱作用。

然后，地幔物質(zhì)中的熔體，就會(huì)不斷上浮、析出，而地幔本身也會(huì)不斷下沉，這樣，地幔并沒(méi)有進(jìn)行完全的熔化，而是一直維持著一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，這就會(huì)導(dǎo)致地幔中產(chǎn)生“熱團(tuán)”，隨著熱團(tuán)的不斷上浮，最后將其熔體進(jìn)行分離，擴(kuò)散開來(lái)，形成地球上的火山。而地幔中也存在“冷團(tuán)”，冷團(tuán)產(chǎn)生的原因可能是地幔中存在著一些的固態(tài)碎片，固態(tài)碎片不僅能阻止內(nèi)地核板塊的相互碰撞、剪切，還能將內(nèi)地核板塊交匯處產(chǎn)生的熔體局部含量減少。

而地幔中的熔體和殘留巖石碎片則都是受到地?zé)峄顒?dòng)和地球內(nèi)部各層之間粘連力的影響，從而形成地幔物質(zhì)流動(dòng)作用。所以可以說(shuō)，地幔物質(zhì)流動(dòng)的方向和地核的旋轉(zhuǎn)速度存在著聯(lián)系，但地幔物質(zhì)流動(dòng)的速度并不會(huì)明顯影響地核旋轉(zhuǎn)速度的變化。

因此，地核處于固態(tài)內(nèi)地核板塊的交匯處是永遠(yuǎn)和地幔存在粘連力的存在，從而導(dǎo)致地核的旋轉(zhuǎn)速度不會(huì)受到地幔流動(dòng)速度變化的影響，除非粘連力發(fā)生顯著變化，否則地核旋轉(zhuǎn)速度的變化也并不會(huì)表現(xiàn)得那么明顯。所以地核的旋轉(zhuǎn)變化很可能是地幔物質(zhì)流動(dòng)的變化產(chǎn)生的影響，而地幔物質(zhì)流動(dòng)的變化則可能來(lái)自于地?zé)嶙兓脑颉?/p>

結(jié)語(yǔ)

地核內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的變化，可能會(huì)對(duì)地球上生物進(jìn)化過(guò)程中的導(dǎo)航功能有所影響，當(dāng)?shù)厍騼?nèi)核的變化越是頻繁的時(shí)候，生物為了自身能夠更好地適應(yīng)，就會(huì)產(chǎn)生一種不依賴于地磁場(chǎng)的導(dǎo)航方式。

人們對(duì)地球內(nèi)核變化的研究還是非常有益于其他行星的研究，它們都是在類似的流體行為的影響下形成的，在其形成過(guò)程中也存在著內(nèi)核的外殼性變化。這對(duì)于未來(lái)人類能否在上面生存下去，還是有非常大的幫助的。但是盡管地球演化過(guò)程中存在種種變化，但地球的生命卻是如此地生機(jī)盎然，它也是人類的家園，新一輪的生命正在不斷地孕育中。

因此，我們應(yīng)該對(duì)未來(lái)充滿希望，我們也期待全球的科學(xué)家能夠?yàn)榱巳祟惞餐募覉@和研究，加緊步伐，共同努力!