2018年10月19日，《科学》（Science）杂志刊发题为《基于全球相关波场中J波检测约束的地核的剪切特性》（Shear properties of Earth’s inner core constrained by a detection of J waves in global correlation wavefield）的文章称，来自澳大利亚国立大学（ANU）的研究人员进行的一项新研究发现了能够直接证明地球内核是固体的直接证据，结束了学界对地球内核形态80多年的探究之旅。该研究为地球内核的动力学的解释提供了新的约束条件，有助于进一步了解地球磁场的形成机制。

       对地球内核的理解对地磁场的产生和持续有着直接的影响，如果没有地磁场，地球表面就不会有生命。自从20世纪30年代和40年代科学家首次预测地核是固态的以来，探测地核就被认为是全球地震学的“圣杯”。此项研究中，研究人员使用了“J波”这种只能在固体中传播的横波来探测地球内核，它可以直接描述地球内核的坚固性和剪切特性。然而，由于这些波的振幅很小，在地震波场中一直难以直接捕捉。为此，研究人员提出了一种“J波”检测的新方法，它们通过与其他压缩核敏感信号的相似性表现出来。研究人员利用一个全球性的台站网络，对每一对接收器和每一次大地震进行测量。研究中弃用了地震记录的前3个小时的记录，相反选择大地震发生后的3～10个小时的记录，从而摆脱大信号的干扰。基于多种组合的监测，测量了地震图之间的相似性，也可以称为互相关联或相似度的度量。从这些相似测量地震图之间的相似之处，构建了一个地球全局相关图——一种地球的指纹。结果发现，“J波”确实存在，并可以得出地球内核确实是固态的，但相对较软。在内核边界附近的剪切波速（shear-wave speeds）和剪切模量（shear moduli）分别为3.42±0.02 km/s和149.0±1.6 GPa，在地球中心为3.58±0.02 km/s, 167.4±1.6 GPa。该数值比广泛使用的初步地球参考模型的数值低2.5%，从而为地球内核的动力学解释提供了新的约束条件。

（中国科学院兰州文献情报中心 刘文浩 编译）

原文题目：Shear properties of Earth’s inner core constrained by a detection of J waves in global correlation wavefield

来源：DOI: 10.1126/science.aau7649