“表里不一”的地球: 内核自转速率竟快于地表

  是什么导致了地球内核的差速旋转?专家指出,在外部力矩作用下,地球内核会相对于地幔转动,使得内核自转与地球的自转速率不一样。这个外力可能来自地球磁场与内核的耦合及地幔与内核的重力耦合。

  近日,美国南加州大学的研究团队重新分析了1969年和1971年2次地下核试验后近6年的地震波数据,发现地球内核自转速率在1969—1971年比地球整体慢了0.1度,而在1971—1974年又比地球快了0.29度。这标志着科学家首次通过地震学观测,验证了地球内核6年周期往复振荡的理论。

  为何地球内核与地球的旋转速度会不一致?宇宙中其他天体也存在这种现象吗?科学家又是如何“透视”天体内部情况的?

  地球内核被称为“星球内的星球”

  很多人认为,地球应是一个整体,内核的旋转速度和方向应该和地球保持一致。可是事实却非如此。“地球从诞生伊始发生了多种动力学过程,如星子汇集聚合、沉积分异、岩浆海和地壳冷却等,这使得地球整体由外向内出现了地壳、地幔、液体外核、固体内核等类似洋葱或煮熟鸡蛋那样的分层结构。”中国科学院国家天文台研究员平劲松表示。

  地球物理学家、北京大学讲席教授宋晓东对科技日报记者表示,地球作为一个天体,是整体自转的;但是根据以往的观测,地球内核自转与地球自转在速率上稍微有点差别,这就是内核的“差速旋转”。因此,地球内核也被称为“星球内的星球”。最新数据显示,地球与地球内核的转动速率每年相差大约0.1度,不过这个速率很可能随时间而变化。

  是什么导致了地球内核的差速旋转?宋晓东指出,在外部力矩作用下,地球内核会相对于地幔转动,使得内核自转与地球的自转速率不一样。这个外力可能来自地球磁场与内核的耦合及地幔与内核的重力耦合。理论上,内核自转既可以比地球自转快,也可能稍慢。

  记者了解到,目前地核研究的主流理论模型认为,地球内核的转速是恒定的,地球自转存在一个约6年(5.9年)的周期震荡。在解释6年周期震荡机理方面,科学家给出了包括地球内部地磁异常、核幔耦合振荡、地球内核震荡等多种推测。

  不过,在本世纪初,平劲松所在的研究地球自转固体潮汐的团队使用长期固体潮汐监测数据发现了11.5—12年的地球内核振荡周期,这个周期与木星的轨道周期一致。“地球自转5.9年的周期变化,正是木星公转周期的一半。”平劲松认为,正是木星协同太阳合相作用在地球壳、幔上力矩大小的周期变化,引起了地球内核自转速率的变化。

  “地球内核的自转速度或许会稍快于地幔,但是速率会一直保持恒定。而地壳和地幔的自转因受到内部和外部的力矩、荷载等因素影响,转速会出现时快时慢或相对方向变化的现象。”平劲松说,多重因素作用下,导致地球自转变化不可简单预测、预报。

  平劲松指出,除了地球之外,内部结构与地球类似的伴星如月球,以及金星、火星和气体行星的卫星、矮行星等,其自转也会发生时快时慢或方向变化的现象。

  其中,人类已利用地月激光测距技术对月球自转周期的变化持续观测了约50年;近几年,火星的自转变化也被“洞察”号上的星地微波链路所证实。

  法国图卢兹天体物理和行星研究所博士后李刚补充道,恒星内部圈层间也存在自转速度的差别,被称作“较差自转”。天文学家发现,小到白矮星、中子星等,大到星团和星系都存在较差自转。以太阳为例,在深度为0.7个太阳半径处,有一个厚度为0.04个太阳半径、被称作“差旋层”的区域,以这里为界线,太阳的自转情况发生了急剧变化:在差旋层以里,太阳的较差自转不是很明显;而在差旋层以外,太阳在不同深度和不同纬度都呈现出非常明显的较差自转。

  天体“气质”与其内核密切相关

  所有行星内核都存在差速旋转机制吗?平劲松介绍,行星的内核主要有3种类型,分别为固体核、液体核以及液体外核与固体内核的组合体。地球的内核归属于第三类,既包括一个巨大的液体外核,又含有一个富含铁镍的固体内核。

  固体核与液体核的行星“气质”各不相同。平劲松指出,固体核的行星,其核心的转动与行星整体保持同步。而液体外核,液体或半液体核幔边界的行星,其固体内核或固体核的转动可以与幔不同步。

  一个拥有液体内核的行星,极大可能是处于行星形成的早期阶段,其自身的转动有点像一个旋转着的生鸡蛋,转速较快且方向和转速都不稳定;随着能量耗散衰减、分层固化,自转速度逐步减慢和稳定。

  那么,恒星的内核又是什么样子的?李刚表示,恒星通常有一个正在核反应燃烧的内核。不过,不同年龄的恒星内核差别也很大。他举例道,太阳这类正值壮年的恒星,有着燃烧氢元素的内核;而年老的恒星,有的内核可能已停止燃烧,但存在一层围绕内核燃烧的包层;有的可能内核被再次点燃,继续燃烧氦元素或者更重的元素;还有的可能最终走向死亡,只留下一个燃烧殆尽、慢慢冷却的内核。

  “恒星内核的性质直接决定了恒星的外貌。”李刚解释说,相比于太阳,年老的恒星大多温度低但明亮;而已经死亡的恒星,如白矮星和中子星则显得暗淡但温度高。

  借助震动波透视天体内核

  科学家是如何透过天体表面,探测天体内核旋转方向的?

  宋晓东告诉记者,一直以来,科学家通过地震波来探测地球内核的多种物理特性。他解释道,地球发生地震之后会产生地震波,地震波会向地球深部传播,研究地震波的传播速度等性质,可以了解地球深部的结构分层及运动状况。

  宋晓东及其团队于1996年首次观测到了地震波通过地球内核时的时间和速度产生了变化,从而推测出地球内核是相对于地幔发生旋转的。不过,地球内核的旋转速率目前仍有不确定性,因为旋转速率本身也很可能在变化。

  平劲松指出,利用地震波探测天体内部的方法十分普遍,19世纪科学家就用它对地球分层结构进行了探测;20世纪70年代美国月球探测任务用地震波探测月球的内部分层构造;近年来,欧洲火星探测任务将其用于探测火星的内部构造。

  对于恒星,天文学家更难以直接观测到恒星内部的结构,于是他们借助“星震学”来探测恒星内部。

  李刚表示,星震学与地震学很类似,都是通过研究天体内部的震动波来推断天体的内部结构,有点像日常生活中我们通过“拍西瓜”来判断瓜熟不熟。但是星震与地震的不同之处在于,星震是持续不断的震动,而地震只是偶然发生。恒星的震动波会局部压缩气体,从而造成恒星温度和亮度的变化。基于这一特性,天文学家通过长时间监测恒星亮度的变化来观测恒星的震动,并测量震动的频率。

  恒星震动的频率会因其内部不同物理过程的扰动而有所变化。“打个比方说,熟西瓜和生西瓜用手拍一拍,听到的声音也不相同。”李刚说,天文学家通过高精度的频率测量和细致的物理模型推演,来计算恒星内部旋转速率、元素分布等不同物理特性。

  比如对恒星年老后形成的红巨星,天文学家通过分析一些红巨星的震动信号发现,红巨星有着非常强烈的较差自转现象,其内核自转速率一般比表面快数十倍。

  来源:科技日报

茶杯創刊號

一本我最近才知道的港雜誌,2001年5月的創刊號,封面趙薇。以下節錄訪談內容,雖是娛樂雜誌,但有時覺得舊日港媒訪問趙薇的報道特別有趣,他們永遠不會有甚麼華麗的句子或大道理,但直白又深入的訪談,看完了又好像看到了一些道理。

趙薇出道三四年,她的唱片銷量270萬張,又合共拍了十二個不同產品的廣告,再加上九部電視劇和九部電影收入,但趙薇擁有傳統中國女性的美德,就是慳家:「我有時每天用幾十塊就夠了。」

媽媽代管錢

趙薇對於人家說她擁有億元身家,反應很大.......

記:三年內賺一億,很厲害呀?

趙:有這麼多嗎?我都沒計算過。

記:賺回來的,全放在銀行?

趙:對!現在我將賺回來的,全放在媽媽的銀行裡,我從來沒有問她有多少!

記:有沒有投資,或自己做老闆、搞生意?

趙:當然沒有,如果我做生意的話,一定會被人騙光!

記:為甚麼?

趙:因為我從來都不善理財。所以,由出道至今,賺的我都全數交給媽媽。

記:有沒有在陸或港置業?

趙:其實,我家已有三、四間房子了,爸爸、媽媽、哥哥都有自己的房子,去年我在京買了第一間房子,地方還算挺大。

記:那有沒有想過買一間更大的,一家人一起住?

趙:當然想過啦!我理想是擁有一間很大的房子,最好有牧場那麼大!

記:甚麼時候可以實現理想?

趙:哈哈哈···暫時還不可以。

記:何時在港買樓?

趙:港樓價實在太貴了,還是在陸買比較便宜,地方又大,環境又寧靜。

記:老實說今年你只有二十五歲,身家已近一億,有沒有想過怎樣利用這些財富?

趙:老實說,我每天用幾十塊就夠了。

記:這麼節儉?

趙:不如這樣說,我是個生活很簡單的人,我的理論是應花就花,加上工作實在太忙,根本沒有時間花費,平日開工,服裝、膳食、髮型、化妝等都有公司的人安排、贊助,連花費的機會都沒有,至於飲食,我最喜歡吃四川菜、廣東菜,這些消費在陸很便宜,花費很少,如果拍劇時,我就跟工作人員吃飯盒,每次來港,我最愛吃零食,十元八塊的雞蛋仔就好滿足了。

月花兩千

記:現在每月花費多少?

趙:每月大概最多花二三千塊就夠了。

記:那平均計每天只用六七十元?

趙:對,就是這麼多。

記:平日最大的開支是甚麼?

趣:我比較喜歡買衫,畢意是女孩子嘛!

記:你每次來港都會在一級名店買衣服,很喜歡名牌子?

趙:也不一定是名牌子。雖然每次來香港都買衫,但因為時間短的關係,所以每次也只不過買一兩件衣服而已。

早前趙薇在Joyce買衣服,看中一條成萬元的褲子,最後還是捨不得,買了一條三千元便滿足了。

記:何時養成慳儉的性格?

趙:從小就知道錢賺來不易,如此慳儉,最主要是希望將來有舒適的生活,退休後可環遊世界。

記:很喜歡到外地旅遊?

趙:嗯。今年初,我一個人去了NY旅行兩個月。

記:那到NY………

趙:(不待記者問完問題,已興高采烈地搶答)我在當地還報名讀英文,好開心,學校的同學對我好好,這段期間,我每日早睡早起,自己煮食,到咖啡店喝咖啡,很舒服。

旅行是我最佳的減壓方去。這四年來,我忙到連思想空間都沒有。其實我不喜歡高調,不喜歡做訪問,做這些,也只是因為工作,如果真的賺到一億,我會不幹!做回普通人的生活環遊世界。

星仔非真愛

談到趙薇的愛情故事,與男朋友葉先生分手之後,跟周大導的緋聞,甚囂塵上,當中包括被傳媒拍到兩人秘密聚會,對於這些事情,趙薇說一度令她煩透:「我跟周先生只不過是工作夥伴,跟其他人沒有分別,好似我和程武術指導經常勾肩搭背,因為熟嘛,坦白說,我真的很喜歡星仔的電影,否則當初也不肯答應剃光頭拍《少林足球》。後來知道所有人原來都不用剃光頭,不過是他想騙我剃光頭,真是又好氣又好笑。」

原本趙薇可以跟星仔做很好的朋友,但傳媒把兩人的緋聞鬧得熱哄哄,令她卻步,不敢再跟他來往,以免招惹無謂的是非。

「內地的讀者與港不同,他們比較單純,對緋聞會信以為真,認為我是惹緋聞的人。我不想給他們壞印象,現在我和星仔連正常社交朋友都做不到,莫說一起吃飯,就算碰到面都各自走得遠遠怕再惹不必要的麻煩,況且我們根本不需要靠緋聞來宣傳。」

跟葉先生分手,多少與周先生緋聞有關嗎?

趙薇好肯定說:「完全跟其他人無關係,我和葉先生的感情,兩年前已出現問題,大家對對方都很好,但再在一起只會令彼此不開心,現在分手反而更好,他有電話給我約吃飯,但我推了,只怕被傳地下情。」

說到結婚,她也曾經衝動過:「幾年前,我也想過,現在不會再發夢,會謹慎。」對於將來新戀情,趙薇肯定地說:「周先生一定不是我的真命天子。」

經歷了一次戀愛的失敗,趙薇坦言渴望找個男朋友,不過找適合的對象不容易,所以她有點失落:「找一個自己喜歡的人好難,如果給我選擇,我會找個樸實、普通的男孩子,最好不要富有,但是這類型的男孩子都是做一些有規律的工作的,我工作日夜顛倒,根本沒有機會遇到他們。」趙薇說,隨緣吧!

攝記感想:攝影師拍攝這輯照片,他對趙薇讚不絕口。半小時的拍照過程,攝影師覺得趙薇有很強的少女感、好活潑可愛,其後愈影愈有味道,慢慢顯露她成熟、高貴的另一面,很有模特兒的氣質。他還說:「她的眼睛迷人又上鏡,尤其是她嘴唇微微張開,非常性感」

後記

趙薇的確可愛。馬不停蹄的工作,令趙薇辛苦得喘不過氣,但她仍懂得苦中作樂,拍照期間仍無無聊聊地唱着:「我是一支花,我是一支花…」 這支「花」嬌艷無比,不過,訪問到「入肉」的問題,這支「花」 卻立時cool起來,「我牙肉痛,我牙肉不痛的時候會可愛一點,痛的時候會很討人厭!」扁着小嘴,一副可憐兮兮的模樣,是一種可愛的狡猾。

#赵薇#

最近对#泰剧黑帮少爷爱上我[超话]#的疯狂简直回到了2007的绯色吧,哈哈哈,想那时候毕业论文答辩都不顾,一整天沉浸其中……真是………
今儿想搞个海外版爱奇艺,我问东问西自己研究了下午仍是没有一点儿进展,厚脸皮的去找关系不那么相熟的人求助……结果可想而知。
好吧好吧,自食其力,毕竟你说HC这事儿,还搭个人情,真有点不值得不是么……
马上周六晚上了……
黑爱,你等着我。


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