美國伊利諾伊大學香檳分校發布新聞稱,通過重複地震和新的數據處理方法所產生的詳盡的地震數據,該校研究人員發現了迄今為止最好的證據,該證據表明地球內核正在旋轉。這使人類對控制地球磁場的過程有了更好的理解。目前,相關成果已預發表在《地球與行星科學通訊》(Earth and Planetary Science Letters)上。
地質學家並不完全了解地球磁場的發生原理,但懷疑它與內核—外核邊界附近的動力學過程密切相關。磁極位置的變化、場強的變化和異常地震數據為研究人員開展更加仔細的研究提供了便利。
1996年,研究合作者的團隊首次探測到穿過內核的地震波有一個小而系統的變化,並將其解釋為內核相對於地球表面的差異旋轉。然而,一些研究認為,其所解釋的運動是地震波反射出一個交替擴大和縮小的內核邊界,例如生長的山脈和正發生切割作用的峽谷。
研究人員獲得了一系列地理位置的地震數據,以及隨著時間推移在同一地點發生的重複地震(doublet,稱為地震對)。擁有這些來自同一地點但不同時間的數據後,研究人員將可以區分由於地形局部變化而變化的地震信號和由於地球運動和旋轉而變化的地震信號。結果發現,一些地震產生的地震波穿過內核邊界以下的鐵體,並隨著時間推移而改變,如果內核是靜止的,這種情況就不會發生。更重要的是,這些折射波在反射波從內核邊界反彈之前已發生變化,進而意味著這些變化來自內核內部。
研究人員表示,這場爭論的基礎在於,先前的研究著眼於一個相對較小的數據集,這些數據是由一種高度依賴精確時鐘時間的方法產生的,有些模糊不清。而該分析與眾不同的是,其精確的方法能夠準確地確定地震信號何時發生變化,何時到達全球各地的各個地震台站。通過使用未到達內核的地震波作為計算中的參考波,研究人員消除了許多模糊性。
這種精確的到達時間分析,廣泛收集了最優質的數據,並進行了細緻的統計分析。這項工作證實,地震信號隨時間的大部分變化(如果不是全部的話)來自內核的主體,現在可以排除內核表面變化是信號變化唯一來源的觀點。