科学冷知识｜研究表明一年的长度每6年波动一次 原因在于地核？
我们对地球中心的看法可能需要认真更新。
新的证据表明，固体内核的自转速度并没有持续超过地球的自转速度，而是在振荡——首先相对于远在上方的地表向一个方向旋转，然后是另一个方向，每六年改变一次方向。
▼▼▼一年的长度每6年波动一次？▼▼▼
这不仅对我们理解家园的内部运作具有重要意义，它还可以巧妙地解释一个困扰科学家一段时间的谜团：地球一天长度的振荡变化，周期为 5.8 年。
南加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的地球物理学家 John E. Vidale 说：“根据我们的发现，我们可以看到地球表面与其内核相比发生了变化，正如人们 20 年来所断言的那样。”
“然而，我们最新的观察表明，内核从 1969－71 年开始旋转稍微慢一些，然后从1971－74年开始向另一个方向移动。我们还注意到，一天的长度正如预期的那样增长和缩小。这些巧合两个观察结果使振荡成为可能的解释。”
尽管近几十年来我们对地核的了解有了很大的发展，但仍有很多我们不知道的地方。我们不能只是去那里看看它；我们所知道的一切，都是从间接观测中收集的，例如在整个星球上传播和反弹的地震波。
但这仍然是一个非常有效的工具。 科学家们已经能够确定地球的内核可能是一个炽热、致密的固体铁球，直径大约为 2,440 公里（1,516 英里），比冥王星的大小略大。证据还表明它表现出超旋转，比地球本身旋转得更快。
研究人员在 1996 年首次详细介绍了这一现象，估计超旋转率为每年 1 度。 Vidale 和他的同事，也是加州大学洛杉矶分校的 Wei Wang，后来利用 1970 年代在俄罗斯新地岛试验场进行的地下核试验的数据，将这一速度下调至每年 0.29 度。
在新的研究中，他们回到了过去，增加了 1971 年和 1969 年在阿姆奇特卡岛下进行的两次测试。这揭示了一些奇怪的东西。 数据表明，地球内核不是超旋转，而是亚旋转——也就是说，旋转速度比地球自转慢，每年约 0.1 度。
研究人员说，这与振荡是一致的。 当它的自转如火如荼时，内核会超速旋转，但随后会减慢速度，然后再次加速。
Vidale说：“内核振荡的想法是一个已经存在的模型，但是在它是否可行的问题上，研究界一直存在分歧。”
“我们进入这个阶段，期望在前一对原子测试中看到相同的旋转方向和速率，但我们看到了相反的结果。我们很惊讶地发现它正朝著另一个方向移动。”
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振荡的六年周期与我们没有确认解释的其他振荡完全匹配。
地球的日子也每六年左右经历正负 0.2 秒的时间变化，地球磁场也以六年为周期振荡。在振幅和相位上，它们与 Vidale 和 Wang 推导出的地球内核振荡模型的周期性相匹配。
这一切都意味著它需要更多的数据来解开，这可能很棘手。记录核试验数据的设施，即美国空军的大孔径地震阵列，于 1978 年关闭，地下核试验远没有过去那么多了。
但传感器技术的进步可能意味著探测地球内核所需的详细数据不会太远。迄今为止的结果提供了一个诱人的暗示，即地球的内部比我们所知道的要复杂一些。
Vidale说：“内核不是固定的——它在我们脚下移动，它似乎每六年来回移动几公里。”
“我们试图回答的一个问题是，内核是否在逐渐移动，或是与其他一切相比，从长远来看，它大部分是锁定的？我们试图了解内核是如何形成的，以及它是如何随著时间移动的——这是更好理解这一过程的重要一步。”
参考资料：
Starr, M., (2022,June 10). The Length of a Day Oscillates Every 6 Years, And We May Finally Know Why. ScienceAlert
Wang, W., & Vidale, J. E. (2022). Seismological observation of Earth’s oscillating inner core. Science Advances, 8(23), eabm9916. Science Advances doi.org/doi:10.1126/sciadv.abm9916
图片来源：https://www.sciencealert.com/an-oscillating-inner-core-could-be-changing-the-length-of-earth-s-days （图：NASA/Johnson Space Center）
图片来源：https://www.sciencealert.com/an-oscillating-inner-core-could-be-changing-the-length-of-earth-s-days （图：Edward Sotelo/USC）
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