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地球內核的振盪導致一天時間長度的變化

  • 上版日期:111-06-26

研究顯示,固態內核不是始終比地球自轉速度更快,而是在快慢之間振盪,週期為六年。這個發現可巧妙解釋地球一天長度有著週期5.8年的波動變化。
 
見圖說圖說:研究人員發現,地球內核具有超旋轉(速度較地球自轉快)和亞旋轉(速度較地球自轉慢)的週期性變化,這與一般認為的模型相矛盾,該模型認為,地球內核的旋轉速度始終高於地球自轉的速度。
 
加州大學洛杉磯分校地球物理學家John E. Vidale說:我們最新的觀測顯示,從1969年到1971年,內核旋轉的速度稍微變慢了一些,然後從1971年到1974年,內核旋轉的速度稍微變快一些。我們還注意到,一天的長度如預測的那樣有增有減。這兩個觀測結果的巧合,可能原因為地球內核的振盪所致。
 
科學家利用地震波的觀測資料進行研究,顯示地球內核是由固態的鐵鎳合金組成,直徑約2,440公里,比冥王星略大。1996年科學家證實:內核表現出比地球自轉速度還快的超旋轉(superrotation),估計旋轉速率為每年快1度。
 
Vidale研究團隊後來利用1970年代在俄羅斯新地島試驗場進行地下核試驗的數據,將這一速度調降至每年快0.29度。另外,他們增加了1969年和1971年在安奇卡島下面進行的兩次試驗資料的分析。結果令人驚訝,地球的內核不是在超旋轉,而是在亞旋轉(subrotating),也就是,比地球自轉慢,大約每年慢0.1度。
 
地球上一天的長度變化週期大約每6年±0.2秒,地球磁場也有著以6年為週期的振盪。在振幅和相位上,它們與Vidale導出的地球內核振盪模型的週期性相符。
 
由於現今地下核試驗沒有過去那麼多,只能靠更先進的地震儀來收集更多來自地球內部的地震波訊號,才能更進一步了解內核是如何形成的,以及如何隨著時間轉動。(編譯/吳典諺)

資料來源:science alert