科学家在地球外核发现甜甜圈形状的圆环结构

科学家们在地球液态外核中发现了一个甜甜圈状区域，为了解地球磁场动态提供了新的视角。该区域位于与赤道平行的低纬度地区，是利用新型地震波分析方法探测到的。

地球有两层内核：内核是固态层，外核是液态层。地核周围是地幔。新发现的甜甜圈状区域位于地球外核的顶部，即液态内核与地幔的交汇处。地球液态内核的结构只出现在低纬度地区，并且与赤道平行。

研究报告的合著者、澳大利亚国立大学地球物理学家赫尔沃耶-特卡尔契奇（Hrvoje Tkalčić）教授说，与液态外核的其他部分相比，在新发现的区域探测到的地震波速度较慢。

他说："该区域平行于赤道平面，仅限于低纬度地区，呈甜甜圈形状。我们不知道甜甜圈的确切厚度，但我们推断它达到了地核-地幔边界下方几百公里处。"

澳大利亚国立大学地球物理学家赫尔沃耶-特卡尔契奇（Hrvoje Tkalčić）教授说，地球磁场的动态变化是科学界非常感兴趣的一个领域。图片来源：Jamie Kidston/澳大利亚国立大学

澳大利亚国立大学的科学家们没有使用传统的地震波观测技术，也没有观测地震发生后一小时内产生的信号，而是分析了地震发生多小时后波形之间的相似性，从而得出了这一独特的发现。

特卡尔契奇教授说："通过了解地震波路径的几何形状以及它们是如何穿过外核体积的，我们重建了它们穿过地球的时间，证明新发现的区域地震速度很低。由于之前的研究通过观测通常被限制在大地震起源时间后一小时内的地震波，收集到的数据对外核的体积覆盖范围较小，因此这种奇特的结构直到现在仍被掩盖。我们能够获得更好的体积覆盖率，因为我们在大地震后研究了数小时时长的混响波。"

这项研究的合著者马小龙博士说，这一发现揭开了地球磁场动态的一些谜团。

马博士说："地球外核仍有一些谜团尚未解开，这需要地震学、矿物物理学、地磁学和地球动力学等多学科的共同努力。"

外核主要由液态铁和镍构成，导电液体的剧烈运动形成了地球磁场，它保护着地球周围，帮助维持所有生命的生存，使其免受太阳风和有害辐射的破坏。科学家们认为，更多地了解地球外核的组成，包括轻化学元素，是了解磁场和预测磁场何时可能停止或减弱的基础。

"我们的发现非常有趣，因为液态内核中的这种低速意味着这些区域的轻化学元素浓度很高，会导致地震波减慢。"特卡尔契奇教授说："这些轻元素和温度差有助于搅动外核中的液体。磁场是我们在地球表面维持生命所需的基本要素。地球磁场的动态变化是科学界非常感兴趣的一个领域，因此我们的研究成果可以促进对地球和其他行星磁场的更多研究"。

编译自/ScitechDaily