地球是个机械体？科学家发现地球内部隐藏着一个神秘的巨型圆环

一个巨大的甜甜圈，或与地球磁场之谜有关。

科学家在地球内部发现一个神秘的巨型圆环体。这张剖面示意图中的蓝色部分为外地核，棕色较小球体为内地核，淡棕色部分即为这个位于外地核顶部的圆环体。Xiaolong Ma / Hrvoje Tkalcic/ The Conversation

人类对地球内部的了解可能还比不上太空。电磁波可以穿越浩瀚的时空，而要想一窥地球内部的奥秘，人们主要借助地震波。由于地震波探测的准确度和直观性没有那么高，因此我们对地球内部结构的认识在一定程度上依然是模糊的。

我们知道地球有一个核，核外包裹着厚厚的地幔，地幔顶部则是薄薄的地壳。而这三大圈层又可分为若干部分。比如地核可分为内地核和外地核。内地核是固态的，外地核是液态的。地核的这种结构被认为是地球磁场产生的原因。但其中的细节，以及磁场产生的确切机制则没有定论。

最近澳大利亚国立大学的科学家称，他们在使用一种新的方法分析穿越地核的地震波数据时发现，在外地核顶部地核和地幔交界的地方，存在一个状如甜甜圈的巨大圆环。地震波在穿越这个结构时速度会下降大约2%。研究人员推测，这个结构内的外地核物质包含有相对较多的轻元素，比如硅和氧；它对于外地核产生巨大电流，以及地球磁场的形成可能至关重要。

研究人员称，这个结构和地球的赤道面是平行的，且趋向于向低纬度集中。其确切的厚度目前还是个谜，但初步推测结果认为可能有数百千米。这个圆环体此前从来也没有被发现过。

这一发现可能会帮助科学家解开一些与地核和地球磁场有关的谜。首先这一结构能够减慢地震波速度，表明那里存在高浓度的轻元素，而这些轻元素以及温度的差异，可能有助于外地核内的液态金属保持流动性。其次外地核的成分与地球磁场的行为方式是有直接联系的。认识这种联系有助于科学家搞清楚它究竟会在什么时候变弱。地球磁场由于能够抵御来自太阳的有害辐射，被认为是生命赖以生存的基本条件之一。

参考
Seismic low-velocity equatorial torus in the Earth’s outer core: Evidence from the late–coda correlation wavefield
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn5562