澳大利亚科学家在地核发现了一个“甜甜圈”，它帮助我们生存

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　　拍摄地球的x射线有点复杂，主要是因为你必须等待地震发生。

　　但是通过地震的隆隆声来测量我们脚下数千公里深处发生的事情是全球地震学家赫沃耶·特卡拉伊奇教授的主要工作。

　　现在，这位堪培拉的科学家在地核内发现了一个以前不为人知的甜甜圈形状的结构，这是保护地球免受太空致癌辐射的无形屏障的关键。

　　这个保护层——地球的磁场——也会偏转太阳等离子体的闪光，从而造成大规模的电力中断，并防止太阳风剥离我们的大气层，直到我们像火星一样贫瘠。

　　它是看不见的，除非太阳带电粒子被困在磁场中，撞击并激发大气中的氧原子和氮原子。当原子释放出额外的能量时，天空被两极周围壮观的舞蹈耀斑照亮，我们称之为极光。

　　但这个令人敬畏的盾牌正在颤抖，其组成的异常使一些科学家担心它可能是由于削弱和翻转。

　　那么，这个地球内部的甜甜圈能告诉我们地球上生命赖以生存的磁场是什么呢?

　　去年，在研究了十多年来200次地震的影响后，tkal伊奇呼吁重写教科书，他揭示了地核的第五层:地球中心的一个由铁和镍组成的灼热球。

　　tkal

　　伊奇和他的同事Thanh-Son博士Ph?m都来自澳大利亚国立大学，他们将这个新层，即“最内层的内核”，描述为“嵌入内核的独特内部金属球，就像最娇小的俄罗斯套娃娃”。

　　在他的最新发现中，tkal伊奇和他的同事马晓龙博士对地震信号进行了更深入的研究。大多数研究使用地震隆隆声的第一个小时的数据，这是地震回声最大的时候。但tkal伊奇和马把注意力转向了之后的几个小时——他说，这段音乐的“尾声”——微弱的信号就像随机的摆动，没有多大意义。

　　但是当他们比较来自世界各地不同地震仪的摆动时，tkal

　　伊奇和马能够梳理出更灵敏的超声波图像，并发现了一个隐藏的、神秘的环，在那里地震波传播得更慢。

　　这看起来很奇怪:波应该以相同的速度在整个沸腾的核心中传播。

　　tkal

　　伊奇认为，与地球2900公里厚的固体地幔下的赤道平行的甜甜圈状区域，与外核的其他部分相比，由氧、硫、硅、碳和氢等较轻的元素组成的浓度更高。

　　每当带电荷的粒子运动时，就会产生磁场。例如，一个带负电荷的电子在原子周围旋转，会产生一个微小的磁场。电线中的电流也是如此。

　　地核内的导电液态金属由于对流而不断移动，这就在地球周围形成了磁场，这种机制被称为地球发电机。

　　美国宇航局表示，如果没有这种地球发电机，地球生物圈就不会像今天这样存在，因为生命将暴露在太阳和太空的破坏性辐射中。这就是为什么理解这种含有较轻元素的甜甜圈是如此重要。

　　“这些轻化学元素的浮力确实参与了对流，”tkal

　　伊奇说。“当然，如果没有液体地核中的对流，地球发电机就会停止，地球就会失去地磁场和保护层。”

　　磁场并不是一个稳定的野兽。2019年，科学家对世界磁模型进行了紧急更新，重新定义了GPS系统使用的真北，因为磁北每年向西伯利亚漂移50公里。

　　美国国家航空航天局还在监测一个被称为南大西洋异常的磁场减弱的“凹痕”，那里的磁场非常弱，卫星可能会因太阳辐射而短路爆炸。

　　一些科学家推测，这些异常现象预示着即将到来的磁极反转。

　　2021年，澳大利亚科学家在新西兰沉积物中保存了4万年的古老贝壳杉树中发现了大气放射性碳的峰值，他们认为这是磁场崩溃的证据，这是由磁极反转大约800年导致的，然后再交换回来。

　　“世界各地的早期人类都能看到令人惊叹的极光，闪烁的面纱和床单划过天空，”南澳大利亚博物馆的艾伦·库珀教授在谈到这片退化的土地时说。“那一定像是世界末日。”

　　库珀和他的同事们推测，这种破坏可能导致了气候变化、澳大利亚巨型动物的灭绝，甚至由于当时的人类待在室内，洞穴壁画也出现了激增。

　　我们不知道下一次磁场会在什么时候减弱。但要弄清楚地球保护层的秘密，我们必须确切地知道我们脚下的熔融发电机里发生了什么。

　　像tkal

　　伊奇那样观察地核内部是非常困难的，所以许多研究都是通过数值计算来模拟地球动力学的。地幔下甜甜圈状层的发现将帮助科学家更准确地模拟地核和磁场中发生的事情。“只有当你有了一些初始条件，你才能开始模拟发电机，”tkal

　　伊奇说。

　　为了从人类的角度来结束这个地磁故事:我问tkal

　　伊奇，在我们可以有把握地说宇宙中最重要的已知行星上发现了一个全新的区域，你有什么感觉?

　　他表示:“成为第一个实现某些东西的人，并把这种遗产留给你的学生和其他在同一领域工作的人，一直是一个梦想。”

　　“当然，这必须通过不同的方法进行仔细审查和/确认。但它真的让我感到满足。你知道，这就是我成为科学家的原因。”