最新研究表明：5亿年来，地核正在“畸形”增长！
众观万物，皆有一个核心点，就像太阳系的核心是太阳，太阳也有核心区域，地球也有核心区域地核。一项来自加州大学伯克利分校地震学家的新研究表明，地球的固体铁内核的一边比另一边增长得更快，而且自从5亿多年前它开始从熔融的铁中冻结以来就一直如此，换句话说，5亿年前，地核已经开始了畸形增长，这到底是怎么回事呢？
畸形增长的历史
我们知道，地核是一个近圆体，占整个地球质量的31. 5%，温度非常高，有4000~6800℃。如果把地球想象成一个地质上的泡泡，你往你脚下5000公里以下的地球中心看，你会看到一个密度很大的固体铁球，大小大约是月球的四分之三。这个铁球体是内核，它坐落在行星熔化的外核内。
然而这项新的研究表明，地核是不平衡的，因为科学家发现地核一边比另一边生长得快。在核的东半部，位于印度尼西亚的下面，形成的铁晶体比另一边多60%。这种不对称的增长可能会影响地球的磁场。因为地球的磁场和地核息息相关。这种奇怪的现象引起了科学家高度重视，这种畸形增长已经持续了五亿年。
许多人奇怪地核还在一直增长吗？是的，内核总是在增长:它的半径每年增加一毫米，因为外内核的熔融铁块冷却并凝固成铁晶体。虽然内核的温度高到足以熔化铁，但行星深处的巨大压力阻止了晶体融化，就像打包一个硬雪球一样。
但根据最近发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)杂志上的一项研究，地核的增长是不平衡的。球体的一半，即印度尼西亚班达海下面的东半部，比位于巴西下面的西半部多出60%的铁晶体。加州大学伯克利分校的地震学家丹尼尔·弗罗斯特(Daniel Frost)表示:“从东侧一直到中心，西侧看起来都不一样。我们唯一可以解释的是，一方的增长速度比另一方快，这种核心领域的非对称增长可能会影响到地球磁场。”
虽然地球已经有40多亿年的历史了，但它的内核却更年轻——地质学家猜测它形成于5亿到15亿年前，当时来自外核的液态铁开始结晶。弗罗斯特的团队创建了一个计算机模型，跟踪了内核在过去十亿年的增长。他们发现，它的不平衡性质很可能在核心形成时就开始了。
畸形增长的原因
当然，如果在那么长的时间里，其中一半比另一半增长得更快，内核的形状就不应该再是球形了。但事实并非如此。所以弗罗斯特和他的同事们认为，引力可能通过将多余的晶体从地核的东侧推到西侧来补偿这种不对称的增长，从而帮助地核保持球形的体型。所以印尼班达海下的地核增长速度虽快，但并没有让核心地区出现不平衡，重力均匀地分布着新生长的铁晶体以保持一个球形的内核。也就是说，地核东边的增长速度比西边快，重力通过将铁晶体推向南北两极来平衡不对称的生长。这就使得铁晶体的长轴沿着地球的旋转轴对齐，从而解释了地震波通过地核的不同传播时间。但是一侧的增长速度加快表明，在印度尼西亚下面的地球外核或地幔中，有东西正在以比另一侧巴西下面更快的速度从地核中吸收热量，一侧的冷却速度加快会加速铁的结晶和内侧核的生长。
不过科学家暂时还不确定为什么铁晶体在内核中形成不均匀，这个答案可能跟在上面的层——包括外内核和地幔相关，这是一个3000公里厚的热岩石带，构造板块漂浮在上面。事实上地球上的每一层都受上面的东西控制，并影响下面的东西，如果铁在内核的一边结晶得比另一边快，那一定意味着外核在那一边冷却得更快。所以这边的地幔冷却外核的速度肯定比另一边的快，这种冷却链的成因可能是地球的构造板块。
当一个板块与另一个板块相互推挤时，其中一个板块就会向另一个板块下方俯冲或下沉，俯冲板块使地球上那个地区的地幔变冷。研究人员表示，造成这种不均衡增长的原因之一可能是俯冲带的形成。俯冲带是指当两个构造板块相撞时，一个板块被推到另一个板块之下。除了这种不平衡的增长，科学家还发现地球的内核以一种不均匀的方式散热，他们说这可以解释另一个谜题——地球磁场的减弱，它保护我们的星球免受太阳发出的宇宙辐射和带电粒子的伤害。
地核的不平衡增长可能会影响地球的磁场
正如科学家所说，这种畸形增长的直接影响就是地球的磁场，而地球磁场保护地球免受太阳辐射，因此地核在保护地球免受危险的太阳风和辐射方面起着关键作用，由内核释放的热量驱动的外核的对流是今天驱动发电机产生磁场，保护我们免受来自太阳的危险粒子的影响。外核中旋转的铁产生了一个磁场，从那里一直延伸到我们星球周围的空间。
这种漩涡的发生，部分原因是外层核中较热、较轻的物质上升到上面的地幔的过程。在那里，它与更冷、密度更大的地幔物质交换位置，地幔物质下沉到地核下面。这就是对流。对流也发生在内核和外核之间，所以如果外核和内核的不同部分以不同的速度冷却，这可能会影响边界处交换的热量——这可能会对为地球保护层提供动力的漩涡引擎产生影响。
用地震波探测地球内部
为了更加深入研究这个不平衡增长的因素，科学家用地震波探测地球内部。地球内部像洋葱一样分层，坚固的铁镍内核半径为1200公里，大约是月球大小的四分之三，被大约2400公里厚的由熔融铁和镍组成的流体外核所包围。外核被2900公里厚的热岩地幔所包围，表面覆盖着一层薄而冷的岩石外壳。
对流发生在外核和地幔中，前者由于结晶铁产生的热量从内核缓慢沸腾，后者由于较热的岩石向上移动将热量从行星中心带到地表。液态铁外核的剧烈沸腾运动产生了地球磁场。
根据科学家建立的计算机模型，随着铁晶体的生长，重力会将内核中多余的生长从东部向西部重新分配。在柔软的内核内部，晶体的移动使晶格沿地球的旋转轴向西排列的程度大于向东排列的程度。
不过科学家建立的地核生长的模型也限制了地球中心镍和铁的比例，模型不能准确地再现地震观测结果，除非镍占内核的4%到8%，这接近金属陨石的比例，而这些金属陨石曾经可能是我们太阳系矮行星的内核。总而言之，该模型告诉我们的时，地核内部的不稳定因素相当多，我们需要进一步地长时间的深入研究才能观其冰山一角。