科学家证实，地核的速度已经减慢了很多，它正在倒退。
地球深处是一个坚固的金属球，它独立于我们旋转的行星旋转，就像一个陀螺在一个更大的陀螺内旋转，笼罩在神秘之中。
自从丹麦地震学家英格·莱曼 （Inge Lehmann） 于 1936 年发现这个内核以来，它一直引起了研究人员的兴趣，它的移动方式——它的旋转速度和方向——一直是长达数十年的争论的中心。越来越多的证据表明，近年来，核心的旋转发生了巨大变化，但科学家们对于究竟发生了什么以及它意味着什么仍然存在分歧。
部分问题是地球的深层内部无法直接观察或采样。地震学家通过检查对该区域进行探测的大地震波的行为方式，收集了有关内核运动的信息。在不同时间穿过核心的相似强度的波之间的差异使科学家能够测量内核位置的变化并计算其自旋。
“内核的差分旋转在 1970 年代和 80 年代被提出为一种现象，但直到 90 年代才公布了地震学证据，”澳大利亚詹姆斯库克大学物理科学高级讲师劳伦·瓦泽克博士说。
但研究人员对如何解释这些发现争论不休，“主要是由于地处偏远且可用数据有限，很难对内核进行详细观测，”瓦泽克说。因此，“在接下来的几年和几十年里，随后的研究对旋转的速度以及它相对于地幔的方向存在分歧，”她补充说。一些分析甚至提出，核心根本没有旋转。
2023 年提出的一个有前途的模型描述了一个内核，它过去旋转得比地球本身还快，但现在旋转得更慢。科学家们报告说，有一段时间，核心的自转与地球的自转相匹配。然后它的速度进一步减慢，直到核心相对于周围的流体层向后移动。
当时，一些专家警告说，需要更多的数据来支持这一结论，现在另一个科学家团队为这个关于内核旋转速率的假设提供了令人信服的新证据。6 月 12 日发表在《自然》杂志上的研究不仅证实了核心减速，还支持了 2023 年的建议，即这种核心减速是长达数十年的减速和加速模式的一部分。
该研究的合著者、南加州大学多恩西夫文理学院（Dornsife College of Letters， Arts and Sciences）地球科学系主任教授约翰·维代尔（John Vidale）博士说，新发现还证实，转速的变化遵循70年的周期。
“我们一直在争论这个问题 20 年，我认为这很准确，”Vidale 说。“我认为我们已经结束了关于内部核心是否移动以及过去几十年的模式是什么的争论。”
但并非所有人都相信这个问题已经尘埃落定，内核的减慢如何影响我们的星球仍然是一个悬而未决的问题——尽管一些专家表示地球的磁场可能会发挥作用。
固体金属内核埋在地球内部约 3,220 英里（5,180 公里）深处，被液态金属外核包围。内核主要由铁和镍制成，估计与太阳表面一样热——大约 9,800 华氏度（5,400 摄氏度）。
地球的磁场拉扯着这个实心的热金属球，使其旋转。同时，流体外核和地幔的重力和流动在核心处拖动。Vidale 说，几十年来，这些力的推力和拉力会导致核心转速的变化。
富含金属的液体在外核中晃动产生电流，为地球磁场提供动力，从而保护我们的星球免受致命的太阳辐射。尽管内核对磁场的直接影响尚不清楚，但科学家们此前曾在 2023 年报告说，旋转速度较慢的核心可能会影响它，并且还会略微缩短
当科学家试图“看到”整个地球时，他们通常会跟踪两种类型的地震波：压力波（或 P 波）和剪切波（或 S 波）。P 波穿过所有类型的物质;据美国地质调查局称，S 波仅穿过固体或极粘稠的液体。
地震学家在 1880 年代指出，地震产生的 S 波并没有完全穿过地球，因此他们得出结论，地核是熔化的。但是，一些 P 波在穿过地核后出现在意想不到的地方——莱曼称之为“阴影区”——造成了无法解释的异常现象。根据 1929 年新西兰大地震的数据，Lehmann 率先提出任性的 P 波可能与液体外核内的固体内核相互作用。
通过追踪自 1964 年以来沿着类似路径穿过地球内核的地震波，2023 年研究的作者发现，自旋遵循 70 年的周期。到 1970 年代，内核的旋转速度比行星快一点。它在 2008 年左右放缓，从 2008 年到 2023 年，相对于地幔开始略微反向移动。
在这项新研究中，Vidale 和他的合著者观察到了不同时间同一地点的地震产生的地震波。他们在 1991 年至 2023 年间在南桑威奇群岛发现了 121 次此类地震，南桑威奇群岛是南美洲最南端以东大西洋上的火山群岛。研究人员还研究了 1971 年至 1974 年间苏联核试验产生的穿芯冲击波。
Vidale 说，当核心转动时，这会影响波的到达时间。比较地震信号接触地芯的时间，揭示了地芯旋转随时间的变化，证实了 70 年的自转周期。根据研究人员的计算，核心几乎准备好再次开始加速。
Waszek 说，与其他对岩芯的地震学研究相比，这些研究在地震穿过岩芯时测量单个地震（无论它们何时发生），仅使用成对地震会减少可用数据量，“使该方法更具挑战性”。然而，根据 Vidale 的说法，这样做也使科学家能够更精确地测量核心旋转的变化。如果他的团队的模型是正确的，堆芯旋转将在大约 5 到 10 年内再次开始加速。
地震仪还显示，在其 70 年的周期中，核心的自旋以不同的速度减慢和加速，“这需要解释，”Vidale 说。一种可能性是金属内核并不像预期的那样坚固。他说，如果它在旋转时变形，那可能会影响其转速的对称性。
该团队的计算还表明，核心的向前和向后运动具有不同的旋转速率，这为“话语增加了一个有趣的贡献，”Waszek 说。
但她补充说，核心的深度和不可接近性意味着不确定性仍然存在。至于关于核心旋转的争论是否真的结束，“我们需要更多的数据和改进的跨学科工具来进一步研究这个问题，”Waszek 说。
Vidale 说，尽管可以跟踪和测量地核自旋的变化，但地球表面的人们几乎无法察觉。当核心旋转得更慢时，地幔会加速。这种转变使地球自转更快，一天的长度缩短。但他说，这种旋转偏移转化为一天长度的千分之一秒。
“就一个人一生中的这种影响而言？”“我无法想象这有什么意义。”
科学家们研究内核，以了解地球深层内部是如何形成的，以及活动如何连接地球的所有地下层。Vidale 补充说，液体外核包裹固体内核的神秘区域特别有趣。作为液体和固体相遇的地方，这个边界“充满了活动的潜力”，地幔-地幔边界以及地幔和地壳之间的边界也是如此。
“例如，我们在内核边界上可能有火山，固体和流体在那里相遇和移动，”他说。
由于内核的旋转会影响外核的运动，因此内核旋转被认为有助于为地球磁场提供动力，尽管需要更多的研究来揭示其确切的作用。Waszek 说，关于内核的整体结构，还有很多东西需要了解。
“新颖和即将推出的方法将成为回答有关地球内核的持续问题（包括自转问题）的核心。”
