浩瀚的星空令人着迷，我们脚下的大地同样也存在着太多的神秘，正因为如此，科学家一直在致力于探索地球内部的秘密。根据我国北京大学地球与空间科学学院杨翼博士与宋晓东教授近日在《自然·地球科学》发表的研究成果，科学家发现了一个引人注目的现象：地球的内核正在反向旋转。
我们通常会将地球想象成一块巨大的岩石，并据此认为地球内部不同层次的物质都是同步旋转的，但实际情况却并非如此。
按照从外到内的顺序，地球从整体上可分为地壳、地幔和地核，而地核又分为外核和内核，外核中的物质在高温高压的环境中表现为液态，而内核中的物质则在更加极端的高压下表现为固态，也就是说，地球的内核与地幔之间其实是被大量的液态物质分隔起来了，所以地球的内核也被科学家形容为“星球中的星球”。
对此，有人给出了一种形象的比喻：如果将地幔比作一个容器，那外核就是这个容器中的水，而内核就是悬浮在水中的物体。可以看到，在这种情况下，地球内核的自转就可能会与地球整体上的自转出现一定程度的差异，这也被称为“差速旋转”。
需要知道的是，其实早在1996年，科学家就确认了地球内核的“差速旋转”，怎么做到的呢？答案就是利用地震波。
地球上发生地震的时候，其产生的地震波就会在地球内部迅速传播，通过对地震波传播的速度、路径、振动模式等方面进行观测，再结合相关理论对其进行分析，科学家可以推测出地球内部的结构和性质。
当地震波经过地球内部由不同密度或不同物质构成的层次时，会发生折射和反射，并产生不同的波形以及延迟时间，科学家据此就可以确定相关区域的物质组成以及物质密度，通过对特定区域进行持续观测，就可以知道该区域中物质的运动模式。
显而易见的是，我们观测的时间越长、收集到的地震波数据越多，对地球内部的了解也就越深入。实际上，此次研究正是利用了地震波，在对过去几十年里与地球内核相关的地震波仔细分析之后，科学家发现了地球的内核正在反向旋转。
那对人类来讲，这意味着什么？这算不算是地球内部出现了异动呢？人类相对于地球可以说是非常渺小，地球的任何变化都可能会对人类造成巨大的影响，在知道了地球的内核正在反向旋转之后，相信大家或多或少地都会对此表示担心，想象力丰富的人可能已经联想到了大规模的火山、地震、海啸等等可怕的场景。
然而这种担心却是多余的。因为此次研究表明，在1974年左右，地球内核的“差速旋转”就已经出现过一次反转了，而在2009年左右，地球内核的“差速旋转”就几乎完全停止，在此之后不久，地球内核又再次发生了反转。
科学家据此认为，这种反转大约每35年出现一次，也就是说，平均每35年，地球内核的“差速旋转”就会出现一次反转，其完整的震荡周期大约为70年，按此计算的话，下一次反转将会出现在2044年左右。
这也就意味着，这其实是地球内部的一种有规律的自然现象，所以我们根本就不必为此感到担心。事实上，从1974年一直到现在，地球表面并不存在全球范围内的大规模异动，这就可以说明地球内核的反向旋转并不会对地球表面产生重大影响。
那么，为什么地球的内核会反向旋转呢？很遗憾，这个问题目前并没有确定的答案，科学家推测，这可能是因为地球磁场与地球内核的耦合、以及地球地幔与地球内核的重力耦合，使地球内核受到某种额外的力矩作用，但其具体的运行机制，还需要进一步地研究。
好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。
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参考资料：
Yi Yang & Xiaodong Song, Multidecadal variation of the Earth’s inner-core rotation, Nature Geoscience volume 16, pages 182–187 (2023)