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中国科学家重大发现：地球内核35年反转一次，会有灾难吗？

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2年前
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我们脚下的地球，半径有6378公里。从外到内，它可以分为三个结构，依次是地壳，地幔和地核。其中，地核位于最深处，也最难探测。

根据此前的研究，地核的半径大约是3470公里，相当于地球半径的一半。它的体积占了地球的16.2%，质量则占到了地球的31.5%，因为这里的物质密度比地幔和地壳要更高。

根据状态的不同，地核又分为内核和外核，二者的分界线大约在地表以下5155公里的深处。其中外核是液态结构，主要包含铁和镍这样的元素，熔融的铁和镍会在这里流动，目前认为这就是地球磁场的来源。内核的结构更加极端，这里是致密的固态结构，最中心的温度可能高达6800℃。即便是最硬的金刚石，在地核内部也会被压得像黄油一样软。

内核也不是完全恒定不动的，根据此前的研究，这个坚实的地球内核应该也处于旋转之中。在液态外核的包裹之下（二者之间也可能存在着一个厚达100公里的过渡层），它的旋转几乎不受摩擦力的影响。

这个理论是由此前的一个尚未被证实的地球磁场模型所预测的，但一直没有人能确认内核的自转。一直到1996年，我国的地球物理学家、现任北京大学教授的宋晓东就和哥伦比亚大学的地震学家Paul Richards证实了地球内核的自转，这项发现还在当年被国际权威学术期刊美国《科学》杂志评为本年度全球十大科技成就。

确认了地球内核自转的事实之后，科学家们接下来的任务就是了解它的自转速度。

一开始，科学家认为内核的自转由电磁力矩驱动，并且引力也有一定的影响，起到平衡的作用。他们据此推测，内核的自转周期大约是400年。随后就有人提出了反对意见，认为内核的自转没有这么快，至少需要1000年或者更久的时间才能完成一次自转。总之，没有任何一方能够完全说服另一方，只有更多的观测数据才有可能给出答案。

为了找到这个问题的答案，宋晓东和Richards进行着持续的研究。他们的研究手段和当初证明地球内核自转是一样的，那就是利用地震波。而且，这些地震波的来源不是普通的地震，而是在同一震源重复发生的天然地震，也就是所谓的重复地震。

按理说，同一位置发生两次地震，其地震波在传播的过程中经历的地球内部结构如果是相同的，那么同一个地震台会产生几乎同样的地震波形和到时记录。然而，宋晓东发现，重复地震的两次波形和到时有着明显不同，这意味着地震波传播路径上的地球内核确实在旋转，两次地震途经的内核不同，所以才会出现差异。

他们对1967年到1995年期间的跨越南大西洋到阿拉斯加的重复地震进行了数据跟踪，通过地震波穿越内核之后的数据，发现从二十世纪六十年代到九十年代期间，地震波的速度变快了一点点。

最近，宋晓东和北京大学地球与空间科学学院特聘副研究员杨翼博士重新审视了当年的数据，又增加了新的数据，取得了惊人的发现。

在发表于英国《自然·地球科学》杂志上的最新论文中，研究人员指出：从20世纪70年代到2009年左右，地球内核为正向差速旋转，速率快于地球自转到了2009年，前面提到的重复地震的信号的时变现象在全球的地震波路径上统一消失了。

难道地球内核的自转停止了？研究人员认为，它不只是停止了，甚至开始了反向旋转。从2009年开始，内核开始反向差速旋转，速率慢于地球自转。

对于有些人来说，一听到地球或者太阳的“反转”就会担心灾难会不会发生。实际上这种担心是多余的，2009年我们过得很平静，没有什么特殊的灾难发生。

地球内核的反转已经不是第一次出现了，在20世纪70年代初期就发生过一次，这意味着内核的自转处在一种震荡的模式中。宋晓东提出：如果将上一次反转的时间定为1974年，最近一次反转的时间是2009年，算下来地球内核花了35年反转了一次。如果让它回到原位，那么就要再翻转一次，也就是完整的震荡周期应该是70年左右。

那么，到底是什么原因导致内核的反转呢？他们认为，利用电磁力和引力之间的细微变化，就足以解释我们观察到的现象。

最有趣的是，除了地球内核之外，还有很多现象的变化周期也是70年左右，比如地球自转、地球磁场、海平面和全球地表温度等。这到底仅仅是一个巧合，还是存在着某种机制将它们联系在一起呢？

研究人员认为，第二种情况的可能性更大一些。宋晓东提出：“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。”

可以说，我们的地球是一个整体。尽管存在着不同的内部结构和外部机构，彼此之间看似差距也很大，但彼此之间可能存在着微妙的联系，相互影响。在这样的研究之下，人类对地球系统科学将有更加深入的了解。