地球内核同时出现融化和冰冻

科学家声称，由于岩石地幔覆盖层的热量循环，导致地球内核同时融化和冷冻

据英国每日邮报报道，据研究人员最新研究称，地球内核同时出现融化和冰冻，这是由于岩石地幔上覆盖的热量循环所致。

这项研究将有助于科学家理解地球内核如何形成，以及地球外核如何充当“地球发电机”的作用，后者可产生地球磁场热量。英国利兹大学的乔恩-穆德博士是合著作者之一，他说：“地球磁场的起源对于科学家而言仍是一个谜团，我们无法从地球中心区域采样，因此我们必须依赖地球表面测量和计算机模型，来呈现地球内核所发生的一切。”

地球内核是月球体积大小的固体铁球，这个铁球由一个高动态变化外核所环绕，该动态变化外核主要由液态铁镍合金物质、高粘性地幔和形成地球表面的固体地壳构成。数十亿年之后，地球由内向外逐渐冷却，导致融化铁核结构出现部分冰冻且部分融化。

内核将以每年1毫米的速度逐年增厚，期间铁质晶体冰冻，并形成一个固体结构。穆德博士说：“我们最新计算模型提供一个对于一些测量数据的相对简单解释，而这些简单解释却多年以来困扰着科学家。”

这表明地球内核整体动态性变化在某种程度上与板块构造具有一定的联系，这并非来自地球表面观测的所有观测结果。如果我们的研究模式是理解内核形成迈出的重大一步，这将帮助我们理解地球内核如何产生地球磁场。

地球内核释放的热量通过对流过程，逐渐从地核至地幔，再抵达地幔逐渐降温冷却。像一平底锅水在火炉上煮沸，对流将移动热地幔至地球表面，同时冷却的地幔返回至地核。溢出的热量驱动这个地球发电机，并结合地球旋转作用产生磁场。

近期，科学家开始意识到地球内核在融化的同时出现冰冻现象，但令科学家置疑的是当地球深层结构处于冷冻过程将出现什么状况。

目前，穆德博士和同事认为他们现已揭示这一神秘现象，使用地球外核中的对流计算机模型，结合地震学数据，他们显示地核-地幔分界区的热量流动多样性依赖于覆盖地幔的结构。在一些区域，地核-地幔分界区热量流动多样性非常大，足以迫使地幔的热量返回至地核，从而形成局部融化。该计算机模型显示，大平洋火山带地震活跃区域的构造板块正在经历着俯冲，地幔底部海洋板块的冷却残留物将从地球内核中吸取地核的热量。

额外的地幔冷却过程产生向下流动的寒冷物质，在地球外核和内核之间交替冰冻。相反地，在非洲和太平洋之下的两个较大区域中，最低的地幔比平均温度更热，几乎没有热量从地球内核向外流溢。外核的热量流至该区域，其温度非常炽热足以融化地球内核固态结构。

该研究合著作者之一的印度科技学院的比诺德-斯雷尼瓦桑博士说：“如果地球内核在某些区域处于融化状态，它将在接近内核和外核分界线区域变得动态化，远超出之前科学家的预想。一方面，我们在内核与外核分界的纯铁晶体区域发现持续释放光斑物质。另一方面，融化过程将在内核与外核分界之上产生一层密集的液体层。因此，从该层结构中释放的光斑物质将搅乱覆盖在地球内核的外层区域。”

斯雷尼瓦桑称，我们的理论模型使我们能解释一些地震勘测数据，这些数据显示密集的液体层环绕在地球内核。局部融化理论将解释其它一些地震观测，例如：为什么地震释放的地震波在内核某些区域传播速度会比其它区域更快。目前，这项最新研究报告发表在《自然》杂志上。