地球内部结构示意图。图片来源：Rostislav Zatonskiy/Alamy

对地震波的测量结果显示，地球固体内核在过去20年里似乎改变了形状。不过，地震波的运动也可以用地球中心的其他变化加以解释。2月10日，相关研究成果发表于《自然-地球科学》。

20世纪90年代以来，模型和地震测量表明，地球的铁镍固态内核正在以自己的速度移动。几十年来，内核的旋转速度相对于地球其他部分会加快或减慢。

美国南加利福尼亚大学的John Vidale说，这种旋转速度的变化主要由地球液态外核对流产生的磁力所致。“这种流动不断扭曲着内核。”

这些磁力或相关过程不仅会改变内核的旋转速度，还可能改变其形状。事实上，之前对穿过地核的地震波的测量似乎证明了这一点。但由于地核旋转的不确定性，人们无法区分旋转的变化和形状的变化。

现在，Vidale和同事分析了1991年至2023年南美洲沿海发生的128次地震产生的地震波。这些地震波都是在通过地核后由位于美国阿拉斯加的仪器测量到的。

研究人员从中确定了168对地震波，它们间隔数年穿过或近距离经过地球内核的同一区域。Vidale说，由于最近的工作更好地限制了内核旋转的变化，才有可能确定这些匹配的结果。

每对没有穿过内核的地震波都有相似的模式，表明在两次地震之间，地球的这些区域没有发生任何变化。但每对穿过内核的地震波并不匹配，表明内核的某些变化已经超出旋转差异所能解释的范围。

研究人员说，这表明内核旋转的速度不仅会在几十年内减慢或加快，而且其形状也会改变。他们认为，这些变化很可能是外核对流在固态内核黏性较低的边缘产生的磁力拉动引起的，或是内核与下层地幔中的结构相互作用所致。地幔是地核和地壳之间的一层。

澳大利亚国立大学的Hrvoje Tkalcic说，这进一步阐释了地核除旋转之外的其他变化。但他强调，内核形状的变化并不是地震波不匹配的唯一解释。

正如Vidale和同事所承认的，这些差异也可能是由地核外核的不相干变化、内核内部的对流，甚至是内核熔化物质的喷发造成的。Vidale表示，未来研究更多地震将有助于详细识别这些变化。

Tkalcic说，在海底等地球深处进行更多地震测量也会有所帮助。“这对于理解地球最深处的内部演变至关重要。”（文乐乐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-025-01642-2