过去一、二十年以来，地震学家对於内地核传递地震波速度的差异，所反映出内地核东西 与南北方向显着不同的物理性质感到困惑。在最新的实验与数值模拟结果中，推导出一个 在东西方向上持续进行凝固与熔融作用的内地核，可以解释过去地震学上所观测到的结果 我们知道由於越往地球中心压力越大，提高了地核物质熔融所需要的温度，使得地心附近 温度不足以熔融地核的物质，因而形成了一个固态的内地核，被包围在液态的外地核之中 。再加上地球的温度持续下降，使得组成外地核的合金中，密度较大的铁会渐渐凝固在内 地核表面。如此一来，在与内地核交界处的外地核底部，理应留下一层密度较小的液体， 但是根据地震波速度的观测结果却显示，这里有一层密度很大的液体存在。 除此之外，过去地震学家还发现地震波在内地核的南北方向上传递速度较快，在东西方向 上的速度则是较慢。而且内地核的东西两侧并不对称，东侧内地核传递地震波的速度较快 ，地震波能量衰减的程度较大，且物质特性较为均一（不均向性较小）。这有可能是肇因 於铁分子结晶构造的差异，也有可能是内地核的东西两侧构造本来就不对称。但是这个问 题过去一直都没有定论。 为了解决这些困惑，法国里昂大学的科学家Alboussière等人，在最新一期的自然期刊上 发表了最新的实验结果与数值模拟。他们利用注入不同密度的盐水，观察盐水槽中密度的 变化与分布。搭配内地核凝固与融化的动态模型数值模拟，推导出内地核的变动情形，最 後得到了一个相当令人难以想像的场景。 在地球的中心，外地核的地层，一股密度较大的液体扰动发生在内地核表层的西侧，凝固 成为新的内地核。由於重力作用的关系，由於内地核的西侧增加了质量，整个内地核於是 开始往东边移动。当内地核往东移动时，东侧固体的内地核物质相当於来到距离地表较近 ，压力较小的地区；因此内地核东侧物质的融点降低，产生了熔融的作用，形成一层密度 较大的液体。 根据计算，内地核往东边移动的速度大约是每年1.5公分。大约一亿年後，整个内地核就 和今天完全不同了。相较於内地核目前的大小（半径约一千两百公里）和年纪（约十亿年 ）相比，内地核东西方向上的凝固与熔融速度大约快了数十倍。而当内地核在东西两侧进 行凝固与熔融作用的同时，它所造成外地核的物质对流作用，则是产生地球磁场的主要原 因。 截至目前为止，这仍然只是一个相当简单的模拟。作者希望在未来能够继续探讨地核中的 这个物质对流作用，是否会间接影响到地核之上的地函底部？又或者地函内的物质运动是 否会回过头来影响地核内部？如此一来，才能让我们对地球整体的运作，有更完整的认识 。 原始论文： Bergman M. I., 2010, Earth science: An inner core slip-sliding away, Nature, 466, 697–698.Alboussière et al., 2010, Melting-induced stratification above the Earth’s inner core due to convective translation, Nature, 466, 744–747 -- --

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