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日本研究者提出地核物质形态新假说
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日本研究者提出地核物质形态新假说
http://www.sina.com.cn 2011年11月13日14:26 新华网
新华网东京11月13日电 日本研究人员依据模拟实验提出，地球内部的外核部分并非均一构造，而是两
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新华网东京11月13日电 日本研究人员依据模拟实验提出，地球内部的外核部分并非均一构造，而是两
种晶体构造不同的液态铁以地下约4000公里为界分别进行对流。他们认为，这一假说有助于研究地核物质
和地球磁极移动等现象。
地球由表及里分为地壳、地幔、外地核、内地核等部分，外地核位于地下深约2900公里至5100公里处
，它由液态铁等物质构成。学界普遍认为，液态铁对流造就了地球磁场。
日本东京工业大学和海洋研究开发机构的科研人员在最新一期美国学术期刊《科学》上报告说，他们
在实验装置内模拟外地核的高温高压状态，并用位于兵库县的大型同步辐射加速器“SPring－8”，分析随
温度和压力变化的液态铁晶体构造。
他们发现，当压力超过240万个大气压，温度超过3700摄氏度时，铁的晶体构造会发生改变。而这个压
力和温度刚好相当于地下约4000公里处的环境，这一深度正好位于外地核中心区域附近。
根据上述结果，研究人员又用计算机模拟了液态铁在外地核内的运动。他们发现两种晶体构造不同的
铁，以外地核中心区域附近为界，分别对流。而此前很多研究者认为外地核内部是均一构造。
参与上述实验的研究者认为，这一发现不仅有助于探索地核，而且能为研究地球磁极移动提供线索。
领导这项研究的东京工业大学教授广濑敬指出，外地核中两层结构的对流可能会因为温度和压力差变
得不稳定，其构造或许会周期性地失去平衡，甚至导致地球磁极发生重大移动。这种移动的时间间隔没有
明显规律，也未发现会对动植物生存造成不良影响。
点评：地球各圈层成分的不同，是重力分异造成的，地球表面的重物质在重力作用下向地心集中的同
时，也使旋转动能向地核集中，加快了内核的自转速度，形成了不同圈层旋转速度的差异，其中内核旋转
最快[1-3]。内核每年相对东向旋转约0.4°~1.8°[4]。由于核幔差异旋转，最大的太阳辐射压力加强了核
幔角动量交换，变旋转动能为热能积累在核幔边界，超级热幔柱在赤道地区核幔边界（此处角动量交换最
强烈）产生，在赤道区海底扩张带或热点喷发，加热海水，形成赤道和两极间的海洋整体热对流，称之为
海洋锅炉效应（见图1）。热膨胀和重物质上升，可以增大地球转动惯量，减慢地球自转速度。海水增温和
海洋整体对流使两极温度上升，海水变暖释放大量CO2增强温室效应，是启动温室效应的按钮。随着反射阳
光的冰盖融化和产生温室效应CO2的增加，形成全球的温暖气候[1]。
参考文献
1. 杨学祥. 全球变暖、构造运动与沙漠化. 地壳形变与地震. 2001, 21（1）：15~23
YANG Xue-xiang. Global warming, tectonic activity and desertisation. Crustal Deformation
and Earthquake. 2001. 21(1): 15~23(in Chinese).
2. 杨学祥，陈殿友. 地核的动力作用[J]. 地球物理学进展，1996， 11（1）： 68-74.
YANG Xue-xiang, CHEN Dan-you. Action of the earth core[J]. Progress in Geophysics, 1996, 11
2. 杨学祥，陈殿友. 地核的动力作用[J]. 地球物理学进展，1996， 11（1）： 68-74.
YANG Xue-xiang, CHEN Dan-you. Action of the earth core[J]. Progress in Geophysics, 1996, 11
(1): 68-74.
3. 杨学祥，陈震，刘淑琴，等. 地球内核快速旋转的发现与全球变化的轨道效应[J]. 地学前缘，
3. 杨学祥，陈震，刘淑琴，等. 地球内核快速旋转的发现与全球变化的轨道效应[J]. 地学前缘，
1997，4（1）：187-193.
YANG Xue-xiang, CHEN Zhen, LIU Shu-qin, et al. The discovery of fast rotation of the earth’s
YANG Xue-xiang, CHEN Zhen, LIU Shu-qin, et al. The discovery of fast rotation of the earth’s
inner core and orbital effect of global changes[J]. Earth Science Frontiers, 1997, 4(1): 187
-193.
4. SONG Xiao-dong, Richards P G. Seismological evidence for differential rotation of the
4. SONG Xiao-dong, Richards P G. Seismological evidence for differential rotation of the
Earth’s inner core [J]. Nature, 1669, 382: 221-224.
https://wap.sciencenet.cn/blog-2277-507761.html
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