日前，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地震與地球內(nèi)部物理實驗室溫聯(lián)星研究組的研究文章，報道地球內(nèi)核表面局部地區(qū)存在糊狀層。

　　糊狀層是什么？“糊狀層指的是在凝固過程中經(jīng)常形成的夾于純固體和純液體之間的一個固液共存的過渡層，就像盛水的鍋里燉著土豆?！敝袊拼鬁芈?lián)星教授告訴科技日報記者，位于地球最中心的固態(tài)內(nèi)核，就是隨著地球內(nèi)部的冷卻從液態(tài)外核慢慢凝固而成。

　　根據(jù)冶金學(xué)經(jīng)驗和理論分析，科學(xué)家在上世紀(jì)80年代就預(yù)言地球內(nèi)核邊界附近可能包含三個區(qū)域：以純液態(tài)形式存在的上部區(qū)域，即地球外核；以純固態(tài)形式存在的下部區(qū)域，即地球內(nèi)核；以固液態(tài)共存形式存在的中間區(qū)域，就是糊狀層。

　　“然而，關(guān)于地球內(nèi)核邊界附近存在糊狀層的結(jié)論只是一個推斷，科學(xué)界一直沒有任何觀測證據(jù)支持它的存在?！睖芈?lián)星說。

　　那么，地球內(nèi)核表面是否存在糊狀層？它又有什么意義呢？溫聯(lián)星告訴記者，這和地球磁場的起因密切相關(guān)。

　　“地球磁場阻擋了太陽輻射來的帶電粒子和來自宇宙的射線，保護(hù)了地球生物的生存與繁衍環(huán)境。然而，我們對地球磁場起因的了解卻不深”，“愛因斯坦也曾把地球磁場起因列為物理學(xué)中尚未解決的重大問題之一”。

　　溫聯(lián)星告訴記者，根據(jù)我們目前的認(rèn)知，地球磁場是由于液態(tài)外核快速對流構(gòu)成的“地磁發(fā)電機(jī)”而形成，而外核并不像地球其它地方，比如地幔，擁有放射性元素為其對流提供熱能，外核對流的驅(qū)動力主要來源于地球液體外核形成固體內(nèi)核的凝固過程。

　　“因此，認(rèn)識地球內(nèi)核的凝固過程成為了解地球磁場起因的關(guān)鍵，而內(nèi)核邊界糊狀層的存在，則將對理解地球內(nèi)核的凝固過程具有關(guān)鍵性的揭示意義?！睖芈?lián)星解釋說。

　　中國科大研究組通過分析日本高感度地震臺網(wǎng)Hi-net記錄到的從地球內(nèi)核邊界反射的地震波的走時和波形，發(fā)現(xiàn)在鄂霍次克海西南部下方的地球內(nèi)核邊界存在一個厚度約為4—8公里的糊狀層，而與該區(qū)域臨近的其它地球內(nèi)核邊界則呈現(xiàn)出尖銳的界面，并無糊狀層存在。

　　這個研究結(jié)果不僅為內(nèi)核邊界糊狀層的存在提供了直接的科學(xué)證據(jù)，同時還表明糊狀層并非像當(dāng)初設(shè)想的均勻地分布在全球內(nèi)核表面，而是僅存在于內(nèi)核局部地區(qū)。

　　“這項研究結(jié)果還表明，地磁場驅(qū)動力并非像我們一直認(rèn)為的在各地理位置上均勻分布，而是隨區(qū)域而變化?！睖芈?lián)星說，地球內(nèi)核凝固在大部分無糊狀層地區(qū)釋放潛熱，而在局部糊狀層區(qū)則釋放熱和化學(xué)能。

　　中科大的研究為全球探索地球內(nèi)核表面糊狀層、推動科學(xué)界全面認(rèn)識地球磁場的驅(qū)動力提供了一個嶄新的方向。

　?。ㄔd于《科技日報》 2017-09-05 01版）