新的研究显示地球的内部核心在摆动 这导致一天时间长短不均

导读：科学家们根据他们对地震数据的分析，确定了一个影响一天长度的六年超级和次级旋转周期。

科学家们根据他们对地震数据的分析，确定了一个影响一天长度的六年超级和次级旋转周期。地球的结构被分为几层，内核位于中心，然后是外核、下地幔、上地幔、地壳和大气。内核是地球上最热的部分，温度约为10000°F（5400°C），这与太阳表面的温度相似，内核是地球上最热的部分。

据信地球内核主要由铁镍合金组成，主要是一个半径约为760英里（1220公里）的固体球，它的旋转速度比行星稍快，这被称为超级旋转。南加州大学（USC）的科学家们发现了地球内核振荡的证据，这与以前接受的模型相矛盾，这些模型认为它的旋转速度始终比地球表面快。

他们的研究今天（2022年6月10日）发表在《科学进展》杂志上，显示根据对地震数据的分析，内核在1969-74年的六年期间改变了方向。科学家们说，他们的内核运动模型也解释了一天的长度变化，在过去的几十年里，一天的长度已经被证明是持续振荡的。

"从我们的发现中，我们可以看到地球表面与它的内核相比发生了变化，正如人们20年来断言的那样，"该研究的共同作者、南加州大学Dornsife文学、艺术和科学学院地球科学系主任教授John E. Vidale说。"然而，我们最新的观察显示，1969-71年内核的旋转速度稍慢，然后从1971-74年向另一个方向移动。我们还注意到，一天的长度按照预测的那样增长和缩小。这两个观察结果的重合使振荡成为可能的解释"。

地球的振荡内核：南加州大学的研究人员在地球的内核中发现了一个六年的超旋转和亚旋转周期，这与之前接受的模型相矛盾，这些模型认为它的旋转速度始终比地球表面的旋转速度快。

对原子测试的分析确定了旋转速度和方向

在过去的30年里，我们对内核的理解有了极大的扩展。内核--一个和冥王星一样大的热的、密集的固体铁球--已经被证明在几十年中移动和/或变化。它也不可能直接观察到，这意味着研究人员通过间接测量来努力解释运动和变化的模式、速度和原因。1996年发表的研究首次提出，内核的旋转速度比行星的其他部分快--也被称为超级旋转--大约每年1度。维达尔随后的研究结果加强了内核超级旋转的观点，尽管其速度较慢。

地球的层级结构信息图

利用美国空军在蒙大拿州的设施--大孔径地震阵列（LASA）的数据，研究员Wang Wei和Vidale发现内核的旋转速度比以前预测的慢，大约每年0.1度。该研究使用Vidale开发的一种新型波束成形技术，分析了1971-74年在北极群岛新亚泽姆利亚进行的苏联地下核弹试验产生的波。

当Wang和Vidale将同样的方法应用于阿拉斯加群岛顶端的Amchitka岛下面的一对早期原子试验时，出现了新的发现--1969年的Milrow和1971年的Cannikin。他们测量了核爆炸产生的压缩波，发现内部的核心已经扭转了方向，每年至少有十分之一的次旋转。

这项最新的研究标志着首次通过直接的地震学观察证实了著名的六年振荡。

Vidale说："内核振荡的想法是一个已经存在的模型，但社区在它是否可行上一直存在分歧。我们进入这个项目时，期望在早期的一对原子测试中看到相同的旋转方向和速度，但我们看到的情况却相反。我们相当惊讶地发现，它在向另一个方向移动。"

未来的研究将更深入地挖掘内核形成的原因

Vidale和Wang都指出，未来的研究将取决于找到足够精确的观测数据来与这些结果进行比较。通过在以前的研究中使用原子试验的地震学数据，他们已经能够确定非常简单的地震事件的确切位置和时间。然而，蒙大拿州的LASA在1978年关闭，美国地下原子试验的时代已经过去，这意味着研究人员需要依靠相对不精确的地震数据，即使有最近的仪器设备的进步。

这项研究支持关于内核根据日长变化--六年中正负0.2秒--和地磁场进行振荡的推测，这两者在振幅和相位上都符合理论。Vidale说，这些发现为研究界提出的许多问题提供了一个令人信服的理论。

"内核不是固定的--它在我们的脚下移动，而且似乎每六年来回几公里，"Vidale说。"我们试图回答的一个问题是，内核是逐步移动的，还是与其他东西相比，它大部分是长期锁定的？我们正试图了解内核是如何形成的，以及它是如何随着时间的推移而移动的--这是更好地了解这一过程的重要一步。"