1971年，属于猪的人往往不假思索地做事。他们总是喜欢简化事情的严重性，所以他们在与人打交道时也欠一些热情。因此，他们自然总是经常冒犯周围的人，所以他们通常不善于沟通。让我们一起来看看1971年属于猪的人在2019年的旅程中是完整的和破解的。
整体运势：万事不顺1971年的猪人可以说在2019年一切都很糟糕。在这一年里，他们很容易在感情中遇到狗血事件，1971年的猪人总是容易受到老板的批评和指责。由于消费观念不正确，他们总是容易赔钱，直言不讳的性格也会使他们的人际关系陷入混乱。
情感运势：爱上不该爱的人1971年属猪的人很容易在2019年爱上自己不该爱的人，这个人很可能是已婚人士或者是花心成性的人，而且通常不会把他们放在心上，难免会让1971年属猪的人伤心欲绝，所以他们很容易在2019年遇到桃花劫，所以也会让他们一塌糊涂。
工作运势:总是被老板批评1971年的猪人在2019年的工作运气非常糟糕。他们今年很容易受到老板的批评。这是因为他们不想工作，所以他们的工作表现往往无法提高，他们不知道如何赢得与老板的关系，所以他们的事业陷入了低谷，所以他们应该反思一下。
猪人在2019下半年运势
财运：总是把钱花在不该花的地方1971年属猪的人理财观念很弱，通常不能把钱花在刀刃上，但这种现象在2019年会变得更加明显。1971年属猪的人总是把钱花在不该花的地方，2019年钱不够花的现象频繁发生。为了避免这种现象，长辈可以帮助管理钱财。
人缘运势：性格急躁，口不择言1971年，猪人天生不耐烦。事实上，他们的本性并不坏，所以他们经常说一些不择手段的话。俗话说，听者是故意的，说话者是无意的，所以他们自然会冒犯那些心胸狭窄、敏感的人。2019年，他们的人际关系会出现一些问题，但猪人也应该自我反省。
以上是1971年属猪的人2019年的运程和破解。1971年属猪的人要懂得心平气和的和别人别人沟通，尽量省钱。
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古往今来，有不少地方通过改名成功实践“一个好名字能够让你的朋友更好地记住你”的真理。改名为“香格里拉”的中甸，改名为“张家界”的大庸，都实现了“逆天改命”，名声大振。
大院向来秉持“有什么好事我们都要跟着”的重要理念，这次，我们想在充分论证的基础上，给研究了300多年的泥炭地改个好名字，为生态保护做一点微小的工作。
曾用名：泥炭地泥炭，别称泥煤或者草炭，是由不同分解程度的松软有机体堆积物，包括有机残体 (主要为植物残体)、腐殖质和矿物质三部分组成。
在一定的水热条件下，一些湿地区域由于淹水环境或者温度较低，使得植物残体的堆积量大于分解量，不断积累泥炭。
在连续堆积后，发育成为一类非常特殊的湿地生态系统——泥炭地生态系统。在中国，泥炭地主要集中分布在东北地区和青藏高原区域的一些湿地保护区及国家公园。
例如吉林哈泥国家级自然保护区、黑龙江三江自然保护区、四川若尔盖国家公园、新疆乌齐里克国家湿地公园、湖北神农架大九湖国家湿地公园、云南纳帕海自然保护区等。
从上至下依次为 四川省若尔盖泥炭地、石渠县色须泥炭地、红原县日干乔泥炭地（摄影：胡骥、刘欣蔚）
全新世（开始于12000～10000年前持续至今）以来，泥炭地一直扮演着大气碳汇的角色，在地球气候系统的形成及维持中发挥了举足轻重的作用。
联合国环境规划署 (United Nations Environment Programme,UNEP) 2022年发布的全球泥炭地评估报告显示，全球泥炭地生态系统面积可达488万公顷，仅占陆地面积3.8%，总的土壤碳储量却可达到600 Pg (1Pg=1015g)，为陆地生态系统的三分之一。
但在全球变化背景下，泥炭地土壤碳库呈现出不稳定性，其碳汇功能不断减弱，甚至转变为碳源，造成极为严重的环境和气候问题。为减缓气候变化带来的温室效应，保护泥炭地显得非常重要。
300多年的研究之路要想保护好泥炭地，做好研究是必由之路。有关泥炭地的研究大致可分成包括自然资源导向、地学导向以及生态学导向在内的三个不同阶段。
（一）18世纪中叶以前，以自然资源导向为主。泥炭土壤高有机质含量的特性很早就引起了人们的关注，古罗马和中国的古籍均有将泥炭作为燃料资源的记载。16世纪，泥炭开采在荷兰已极为盛行；
到17世纪, 泥炭排水系统也日趋完善；到18世纪中叶时，西欧和俄国的泥炭沼泽排水与开垦也日益盛行。因此，泥炭地早期的研究源于人类对泥炭的利用和泥炭地的开发, 即将泥炭地和泥炭作为一种自然资源来研究。
（二）18世纪中叶到19世纪末，以地学导向为主。这一时期对于泥炭的开发利用得到进一步发展，关于泥炭、泥炭地、泥炭沼泽等名目的科学和应用研究基本确立。到19世纪，泥炭土壤作为燃料和能源的研究进一步发展，大量研究泥炭沼泽的文献发表, 研究的深度和广度均得到进一步拓展。
也就是在这一时期，泥炭地的形成、发育、分类等方面的研究引起科学家的关注，科学家开始从地学角度来研究泥炭沼泽。
（三）20世纪以来，以生态学导向为主。在泥炭研究的基础上，各种泥炭相关的国际会议陆续召开, 从1954年爱尔兰都柏林召开第一届泥炭国际会议算起, 到20世纪末，一共举办了10次国际泥炭会议。值得说明的是，在1968年加拿大魁北克市的第三次国际泥炭会议上，国际泥炭地学会 (International Peatland Society, IPS) 宣告成立。
该学会被视为泥炭与泥炭地专家的工作网络，致力于研究包括泥炭地社会影响、经济效应和环境影响等在内的相关问题。这一时期，泥炭沼泽的研究逐渐开始从资源利用为主转向为保护与利用并重。
与此同时，中国泥炭沼泽研究也逐渐发展，第一部专著是1965年出版的《若尔盖高原的沼泽》(中国科学院西部地区南水北调综合考察队, 1965), 之后陆续出版了包括《泥炭地学》(柴岫，1990年)、《横断山区沼泽与泥炭》(孙广友，1998年)、《中国沼泽志》(赵魁义, 1999) 等在内的多部专著。
可以说，自20世纪下半叶开始，泥炭地的研究已受到我国科研工作者的重视。人们逐渐意识到，作为巨大的土壤有机碳库，泥炭地对于全球陆地碳循环而言至关重要。
泥炭沼泽的研究简史 (图出自陈槐等，2021，中国科学：地球科学)
生态保护迫在眉睫生物多样性与生态系统服务政府间科学政策平台 (the intergovernmental science-policy platform on biodiversity and ecosystem services, IPBES) 于2018年发布的《全球土地退化现状与恢复评估》报告显示, 相比其他生态系统, 湿地退化尤为严重，过去300年来全球有87%的湿地损失, 自1900年以来全球有54%的湿地损失。
其中，大量的泥炭地由于资源开采的需求被破坏，挖沟、排水、种植等人为工程甚至令许多泥炭地退化，受干扰的泥炭地至少需要十年才会逐渐恢复自然水平的碳平衡。
当前，泥炭沼泽研究已迈入生态学导向为主的时期，走上了以国际化和可持续发展研究为主的道路,其主要侧重于环境及气候变化条件下泥炭地的反馈、泥炭地保护及提升对大自然贡献等方面。
四川省红原县泥炭沼泽的挖沟痕迹 （摄影：胡骥）
近20年来, 泥炭沼泽研究领域和关注方向不断延展深入, 新方法得到发展、新技术得到应用, 包括生物多样性、全球变化、沼泽水文、碳循环等各个方面的研究均取得了一系列进展，研究区域也逐渐拓宽。
即便是在生态环境更为脆弱和敏感的青藏高原，以若尔盖泥炭沼泽为代表的区域也受到了大量关注，学者们发表了大量与泥炭地保护恢复及碳汇动态相关的文章和专著，保护泥炭地已成为全球科学家的共识。
研究角度的转变，需要一个好名字但这存在一个问题：很多在定义上不被划分为泥炭地的湿地，它们的碳汇功能会不会因此被忽视呢？
据前所述，泥炭地本身就是一个地学和自然资源学的概念, 是从泥炭资源禀赋出发和界定的，这就意味着对泥炭地的定义一般需要考虑两个指标：最低有机质含量和最小泥炭厚度。由于每个国家和地区的资源需求及泥炭分布存在不同，这两个指标在不同国家和地区差异极大。
根据不同国家的排水状况及开采目的等条件, 泥炭层最小厚度值的界定大致范围在0~70cm，而目前被泥炭地研究学者广泛认可的泥炭层最小厚度值为30cm, 这一划分在国际泥炭协会的统计资料中已得到广泛应用。
泥炭地土壤有机质含量的标准同样如此，介于20~60%之间。综合来看，目前全球广泛认同的泥炭地标准为：土壤有机质含量应大于30%且泥炭层厚度不小于30cm。
因此，尽管泥炭地生态系统是湿地类型的一种，但定义所显示出来的侧重点完全不一样。
无论是由美国鱼类和野生动物保护协会1979年提出的科学系统定义 (永久或周期性饱和的潮湿生境、水成土以及湿生植物)，还是1971年在拉姆萨尔签署的《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(各种天然或人工的、长久或暂时的沼泽地、湿源、泥炭地或水域地带，带有静止或流动的淡水、半咸水或咸水，包括低潮时水深不超过6 米的水域），湿地定义标准都是为保护其生态系统服务，均对湿地在保护生物多样性、水文调节、碳汇功能等方面的生态价值有所体现。
既然泥炭地也属于湿地的一类，那么完整未退化的泥炭地，以及部分退化的泥炭地，都属于湿地生态系统，就应该从生态系统保护的角度来定义和研究泥炭地，而不应以有机质含量和泥炭厚度这样的资源属性来界定。
提出这一定义的“转向”还在于，当前大多数湿地长期或周期性处于淹水状态，导致其土壤有机碳分解速率有限，易逐渐积累。
无论土壤能否积累成为泥炭，大多数湿地在自然状态下都是重要的碳汇。在全球变化和碳中和的背景下，对全球湿地的土壤有机碳进行精确的评估至关重要。
然而，由于各国对泥炭地的定义标准不同，全球泥炭地分布、面积及土壤碳库大小仍存在较大争议，这就使得全球泥炭地乃至湿地的碳评估存在很大的不确定性。
同时，仍有许多具有泥炭沉积或丰富有机碳含量的湿地本该作为重要的碳库和碳汇，但由于其有机质含量相对较低或泥炭层厚度相对较浅，以现行的标准未被划分为泥炭地，导致其碳汇动能并未引起重视，保护力度也不足。
四川省红原县日干乔泥炭地 （摄影：胡骥）
综上所述，目前亟需为所有富含有机碳的湿地 (包括退化泥炭地、部分退化泥炭地和非泥炭地的富碳湿地) 建立一个新的研究范式，以引起学术界的重新审视。
新名字：C-wetland基于上面探讨的这些问题，我们以基于碳属性的“有机土壤物质”(organic soil material) 这一概念取代了“泥炭” (peat) 这一资源属性的概念，构建了“碳湿地”这一新框架，强调保护土壤有机碳而不是消耗土壤有机质。
一方面，有机土壤物质被定义为土壤有机碳大于12%的土壤 (按土壤干重计算)，这是因为最近的全球泥炭地评估报告也部分采用了这一标准。
另一方面，从保护有机土壤物质的角度来看，定义碳湿地也不应考虑积累厚度。基于上述理由，我们创造性地提出了一个“碳湿地 (C-wetland)”的概念，即指土壤有机碳不低于12%的湿地生态系统。
在这一概念框架下，目前全球的自然泥炭地、尚未被破坏成为其他生态系统的退化泥炭地、更多富含有机碳但并未被视为泥炭地的富碳湿地均被纳入其中。
我们认为，这个新的概念框架不仅可以相对准确地估算其分布和碳储量，而且能更好地引导国际社会对全球富碳湿地的重视和保护。
基于这个新概念，结合全球土壤有机碳数据库 (FAO) 和全球湿地分布数据库 (GLWD-3)，我们初步构建了全球未退化碳湿地的全球分布图。
当前，全球碳湿地约为570至739万平方公里，占世界湿地面积的70%以上 (不包括内陆水域)。如果考虑到退化碳湿地，分布面积会更大。
如此巨大的分布面积进一步凸显了湿地作为碳汇和碳库的重要性，印证了保护土壤碳库应成为湿地保护的重要优先选项之一。
碳湿地概念图解及全球碳湿地分布初步估算 (图出自Chen et al., 2023, The Innovation)
我们提出“碳湿地”这一新概念并计算其分布，不仅强调富碳湿地作为长期碳汇的功能及其在减缓气候变化中的重要作用，更希望藉由这一概念的提出，呼吁国际社会在全球碳中和背景下，优先重视保护全球湿地的土壤碳库。
碳湿地这一新概念是一个新的开始，要获得学术界的广泛认同还有很长的路要走。后续，我们将围绕碳湿地这一新领域开展一系列的研究，以期形成广受学术界和国际社会认同的湿地研究新范式，为全球碳中和目标的实现提供更为有效的“湿地”自然解决方案。
期望在不久的将来，这一概念的转向能引起学界的高度重视，以话语的力量推动湿地保护事业的发展。
参考文献：
[1]Chen, H., Z. Yu, N. Wu, Y. Wang, and X. Liu. 2023. “C-wetland”: A new paradigm to enhance conservation of carbon-rich wetlands. The Innovation 4:100403.
[2]Montanarella L, Scholes R, Brainich A. 2018. The ipbes assessment report on land degradation and restoration. Bonn: Secretariat of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services.
[3]UNEP. 2022. Global Peatlands Assessment – The State of the World’s Peatlands: Evidence for action toward the conservation, restoration, and sustainable management of peatlands. Main Report. Global Peatlands Initiative. United Nations Environment Programme, Nairobi.
[4]阪口丰. 1983. 泥炭地地学. 郑哲明, 译. 北京: 科学出版社.
[5]陈槐, 吴宁, 王艳芬, 杨刚, 鞠佩君, 朱单, 何奕忻, 朱求安, 高永恒, 刘欣蔚. 2021. 泥炭沼泽湿地研究的若干基本问题与研究简史. 中国科学:地球科学 51:15-26.
作者：陈槐 刘欣蔚
作者单位：中国科学院成都分院 成都生物研究所
地球内核像地球进化史的“时间胶囊”
搞清地核内部构造
对了解其何时不再适合人类居住至关重要
2月22日，澳大利亚国立大学一项发表在《自然·通讯》上的研究，通过测量地震波穿过地球内核的速度，发现地球最内核可能是一个半径约650千米的铁球，且与地球内核的外层分离。
今年1月，北京大学研究团队发表在《自然·地球科学》的一项研究显示，地球内核从1970代初起相对于地表超速旋转，到2009年左右转速基本与地表同步，再进而出现缓慢的反转。研究推测，地球内核这一旋转过程的周期大约为70年。
长久以来，地核由于处于地球深部，一般探测器无法取样检测，一直都是谜一样的存在。国内外这两项研究发表后，引发广泛讨论。
“研究地球内核的深层可以更多了解地球的过去和演化。内核就像地球进化史的‘时间胶囊’，能让人们了解数亿至数十亿年前地球上发生的事件。”其中一项研究的作者、澳大利亚国立大学地震学和数学地球物理学系主任、教授赫尔沃耶·特卡尔契奇对《中国新闻周刊》说。
地球圈层结构示意图制图/中国新闻周刊 程婷
地核中心或是一个铁球
地球的结构就像一个俄罗斯套娃，从外到内分为四层，依次为地壳、地幔、液态的地球外核、固态的地球内核。其中，地球内核占地球体积比例不足1％，却是地球命运的“时间胶囊”。由于无法直接观测，根据其他行星核心的组成来推测，地球内核被认为由铁和镍组成。
澳大利亚国立大学的研究团队发现地球内部或存在第五层：最内核。地球最内核概念的产生最早可追溯至2002年，当时哈佛大学两位地震学家，基于地震波穿过内核的速度特性，首次提出相关概念。“我们现在提供了另一条证据来证明这一假设。”澳大利亚国立大学地球科学研究院博士后潘清山表示，他和赫尔沃耶共同参与了这项最新的研究。
目前关于地核的已知信息，都是根据地震波数据推测。地震波是由于地震、火山或其他原因，在地球内部或沿地球表面传播并穿过地球内层的振动。研究地震波传播速度等性质，可了解地球内部结构分层及运动状况。1936年，丹麦地球物理学家英厄·莱曼通过研究地震波在地球内部传播的数据，发现地球有一个液态外核和一个固态内核。
赫尔沃耶告诉《中国新闻周刊》，他们团队分析了过去十年中大约200次6级及以上地震的数据，一共提出了三条独立的证据线，通过三个不同类型的地球物理数据集，以不同方式“看到”最深处的内核。
《纽约时报》2月24日报道，已知的是，地震波穿过地球内核的速度会随着方向不同而变化。其中，沿着地轴从一极到另一极传播最快，而垂直于地轴传播速度最慢。地球物理学家认为，这种速度差异是由内核中铁晶体的排列引起。
澳大利亚国立大学的研究人员发现，地震波通过最内核与内核外层的传播时间存在差异，据此推测，最内核结晶结构可能与外核不同。赫尔沃耶等认为，地球进化过程中，地球最内核晶体结构发生了变化。
赫尔沃耶分析说，用地震波来测量，就像医学物理学家和放射科医生使用X射线一样。在他看来，最内核比内核外壳更微妙，通过地震波观察难度更大。地震波穿过地核时会逐渐变弱。
地震波捕捉通常要依靠地震仪。“地震仪具有局限性，因为其大体只有在地震足够大、地震波足够强时才能捕捉到信号。”赫尔沃耶分析说，他们在研究中使用一种“堆叠”技术，将单个波形组合在一起。简而言之，通过多个地震仪记录的数据，可以将穿过地核时减弱的地震波信号增强。通过这种方式，他们首次观察到，地震波能够沿地球直径，来回传播多达五次。每次加强的地震波从地球一侧传到另一侧约20分钟，5次共100分钟，他将这一过程描述为类似“乒乓球来回弹跳”。
“最内核的存在可以让科学家更好了解地球磁场，它当中可能蕴藏着解开地球形成的秘密。”赫尔沃耶说。
研究人员认为，这一内界面或许反映出内核的生长曾发生过快速变化。赫尔沃耶说，内核并不像地球那么古老。目前，地球内核每年增长约1毫米，按照这个速率推算，内核约有10亿年历史。这项研究或将解开另一个难题，地球内核中的铁与地表的铁晶体结构大不相同，因为地球内核压力是地表大气压的约300万倍，温度约为5500摄氏度。
英国广播公司（BBC）2015年8月发布的一篇文章称，地表实际含铁量比人们想象中要少得多。因此，有理论认为，在45亿年前地球形成之时，大量的铁都沉降到地核中。
2022年，来自美国罗切斯特大学一项发表于《自然通讯》的研究提出，地球固体内核非常重要，该文作者约翰·塔尔杜诺表示，“内核形成前，地磁场已在崩溃边缘，但内核逐渐形成后，地磁场再生。”
北京大学地球与空间科学学院特聘副研究员杨翼对《中国新闻周刊》解释说，凝固地球内核释放的潜热，能够驱动液态外核中的对流，从而产生地磁场。没有内核，外核对流会大大减弱，磁场会弱非常多。澳大利亚国立大学的研究人员认为，目前仍需进一步研究最内核与内核外壳间过渡的特征。多名地震学专家告诉《中国新闻周刊》，在科学界，最内核存在与否，以及最内核具体大小目前仍存在争议。杨翼分析说，最内核与内核外层性质到底差异在哪，还要更多数据证实。今年1月，他和北大地球与空间科学学院教授宋晓东发布了关于地球内核反转的相关研究。
宋晓东对《中国新闻周刊》分析说，赫尔沃耶团队预测出最内核半径为650千米不算最新发现。2008年，他所在研究团队就发现，最内核半径是内核的一半左右，当时推测出的最内核半径与650千米的差异不足10％。“最内核半径测量误差很大，每次测量的数据可能都存在一定差异。”杨翼说，来自澳大利亚国立大学这项研究比较有价值的地方在于，其观测中所用到的“堆叠”技术。
地球内核不转了？
地球内核通过液态外核与固体地球的其余部分隔开，使其能够以不同于地球自身自转的方式自转。
1月23日，宋晓东团队的新研究显示，地球内核的旋转可能已经暂停，甚至可能会反转。“研究所说的内核旋转的暂停或反转，都是相对地表而言的动态，并非绝对意义的暂停或反转。”杨翼向《中国新闻周刊》解释说。赫尔沃耶谨慎地说，强调这一点很重要，许多媒体错误地报道地球内核停止运转了，或者开始向相反方向旋转。
这项新研究观测了地震波从震源经过内核传播到地球另一侧的过程。通过比较同一震源多次地震引发的地震波，来追踪穿过内核的地震波形和传播时间的差异。研究人员回顾分析20世纪60年代末至2020年的地震波数据，发现地球内核旋转的变化。
早在1996年，宋晓东和哥伦比亚大学的地震学家首次观测到，1960年代以来，穿透内核的地震体波，传播时间在30年间逐渐缩短约0.3秒。研究显示，内核超速旋转导致了变化。不过，地球内核的旋转速率目前仍有不确定性，旋转速率本身也很可能发生改变。“（旋转）这一现象基本被证实，现在的研究更多是描述内核转动的运动状态和运动机理。”宋晓东说。
杨翼表示，因为差速旋转，内核相对地表从上世纪70年代初开始往东“摆动”，到2009年左右停止，并开始往西“摆动”，预计到本世纪40年代初又逐渐向东“摆动”。
但学界对此也有争议。据“科学警告”网站去年6月10日报道，美国南加州大学洛杉矶分校的地球物理学家约翰·维戴尔表示，他们发表在《科学进展》上的一项研究表明，从1969~1971年，内核旋转速度稍慢。之后，在1971~1974年期间，内核开始向另一个方向旋转。
2013年，赫尔沃耶及其团队发表的一项研究显示，他们所推测的地球内核差速旋转周期为20~30年，赫尔沃耶向《中国新闻周刊》表示，学界对此并未达成共识。
赫尔沃耶认为，不同研究得出的周期存在差异，反映出地球物理推断的本质。在他看来，现有研究一般通过大地震和地震仪预测内核相关数据，地震和地震仪在全球分布并不均匀，使得数据观测结果无法像医生治病那样，对病人身体有全面认识。他认为，需要更有效处理数据，并在此基础上创新，跳出条条框框去思考。
杨翼和宋晓东表示，研究的下一步是建立更有效的量化模型，并观察未来内核旋转将如何变化。
这项研究还给出地球内核及其他地表各个圈层相互作用的首个直接证据。宋晓东分析说，研究发现，内核旋转变化与地球表面系统的周期性变化相吻合，比如在磁场和日照时间等方面，说明地球不同层之间可能存在相互作用。
地磁场是源自于地球内部，并延伸到太空的磁场。宋晓东表示，虽然内核旋转变化的具体机制还不清楚，但看起来这种变化是地球的内核、外核、地幔和地表之间，形成的耦合共振系统的结果。
“‘地球内核旋转暂停或反转’是很自然的现象，可能和气温、海平面以及磁场的周期性扰动有关。”杨翼分析说，但是这种变化的影响幅度很小，他们的研究得出，这种变化最终影响的结果，可能导致一天比50年前一天长或短千分之一秒，具体时长取决于内核的旋转速度。这种微小变化，人们在日常生活中察觉不到。
但搞清地核内部构造，对了解其何时不再适合人类居住至关重要。赫尔沃耶表示，未来，如果整个液态地核变成固态，地磁场也会随之消失，生命将不复存在。但同时，他认为，不必过于担心，这一过程需要几十亿年。赫尔沃耶解释说，火星上也存在过磁场，但后来消失了。赫尔沃耶正试图弄清楚这是因为火星核心液体部分太小，还是因为其他原因，比如火星核心的化学组成不支持对流。
发于2023.3.13总第1083期《中国新闻周刊》杂志
杂志标题：地球“内心”最深处：或是“铁石心肠”
记者：牛荷
来源： 中国新闻周刊
地球内核像地球进化史的“时间胶囊”
搞清地核内部构造
对了解其何时不再适合人类居住至关重要
2月22日，澳大利亚国立大学一项发表在《自然·通讯》上的研究，通过测量地震波穿过地球内核的速度，发现地球最内核可能是一个半径约650千米的铁球，且与地球内核的外层分离。
今年1月，北京大学研究团队发表在《自然·地球科学》的一项研究显示，地球内核从1970代初起相对于地表超速旋转，到2009年左右转速基本与地表同步，再进而出现缓慢的反转。研究推测，地球内核这一旋转过程的周期大约为70年。
长久以来，地核由于处于地球深部，一般探测器无法取样检测，一直都是谜一样的存在。国内外这两项研究发表后，引发广泛讨论。
“研究地球内核的深层可以更多了解地球的过去和演化。内核就像地球进化史的‘时间胶囊’，能让人们了解数亿至数十亿年前地球上发生的事件。”其中一项研究的作者、澳大利亚国立大学地震学和数学地球物理学系主任、教授赫尔沃耶·特卡尔契奇对《中国新闻周刊》说。
地球圈层结构示意图制图/中国新闻周刊 程婷
地核中心或是一个铁球
地球的结构就像一个俄罗斯套娃，从外到内分为四层，依次为地壳、地幔、液态的地球外核、固态的地球内核。其中，地球内核占地球体积比例不足1％，却是地球命运的“时间胶囊”。由于无法直接观测，根据其他行星核心的组成来推测，地球内核被认为由铁和镍组成。
澳大利亚国立大学的研究团队发现地球内部或存在第五层：最内核。地球最内核概念的产生最早可追溯至2002年，当时哈佛大学两位地震学家，基于地震波穿过内核的速度特性，首次提出相关概念。“我们现在提供了另一条证据来证明这一假设。”澳大利亚国立大学地球科学研究院博士后潘清山表示，他和赫尔沃耶共同参与了这项最新的研究。
目前关于地核的已知信息，都是根据地震波数据推测。地震波是由于地震、火山或其他原因，在地球内部或沿地球表面传播并穿过地球内层的振动。研究地震波传播速度等性质，可了解地球内部结构分层及运动状况。1936年，丹麦地球物理学家英厄·莱曼通过研究地震波在地球内部传播的数据，发现地球有一个液态外核和一个固态内核。
赫尔沃耶告诉《中国新闻周刊》，他们团队分析了过去十年中大约200次6级及以上地震的数据，一共提出了三条独立的证据线，通过三个不同类型的地球物理数据集，以不同方式“看到”最深处的内核。
《纽约时报》2月24日报道，已知的是，地震波穿过地球内核的速度会随着方向不同而变化。其中，沿着地轴从一极到另一极传播最快，而垂直于地轴传播速度最慢。地球物理学家认为，这种速度差异是由内核中铁晶体的排列引起。
澳大利亚国立大学的研究人员发现，地震波通过最内核与内核外层的传播时间存在差异，据此推测，最内核结晶结构可能与外核不同。赫尔沃耶等认为，地球进化过程中，地球最内核晶体结构发生了变化。
赫尔沃耶分析说，用地震波来测量，就像医学物理学家和放射科医生使用X射线一样。在他看来，最内核比内核外壳更微妙，通过地震波观察难度更大。地震波穿过地核时会逐渐变弱。
地震波捕捉通常要依靠地震仪。“地震仪具有局限性，因为其大体只有在地震足够大、地震波足够强时才能捕捉到信号。”赫尔沃耶分析说，他们在研究中使用一种“堆叠”技术，将单个波形组合在一起。简而言之，通过多个地震仪记录的数据，可以将穿过地核时减弱的地震波信号增强。通过这种方式，他们首次观察到，地震波能够沿地球直径，来回传播多达五次。每次加强的地震波从地球一侧传到另一侧约20分钟，5次共100分钟，他将这一过程描述为类似“乒乓球来回弹跳”。
“最内核的存在可以让科学家更好了解地球磁场，它当中可能蕴藏着解开地球形成的秘密。”赫尔沃耶说。
研究人员认为，这一内界面或许反映出内核的生长曾发生过快速变化。赫尔沃耶说，内核并不像地球那么古老。目前，地球内核每年增长约1毫米，按照这个速率推算，内核约有10亿年历史。这项研究或将解开另一个难题，地球内核中的铁与地表的铁晶体结构大不相同，因为地球内核压力是地表大气压的约300万倍，温度约为5500摄氏度。
英国广播公司（BBC）2015年8月发布的一篇文章称，地表实际含铁量比人们想象中要少得多。因此，有理论认为，在45亿年前地球形成之时，大量的铁都沉降到地核中。
2022年，来自美国罗切斯特大学一项发表于《自然通讯》的研究提出，地球固体内核非常重要，该文作者约翰·塔尔杜诺表示，“内核形成前，地磁场已在崩溃边缘，但内核逐渐形成后，地磁场再生。”
北京大学地球与空间科学学院特聘副研究员杨翼对《中国新闻周刊》解释说，凝固地球内核释放的潜热，能够驱动液态外核中的对流，从而产生地磁场。没有内核，外核对流会大大减弱，磁场会弱非常多。澳大利亚国立大学的研究人员认为，目前仍需进一步研究最内核与内核外壳间过渡的特征。多名地震学专家告诉《中国新闻周刊》，在科学界，最内核存在与否，以及最内核具体大小目前仍存在争议。杨翼分析说，最内核与内核外层性质到底差异在哪，还要更多数据证实。今年1月，他和北大地球与空间科学学院教授宋晓东发布了关于地球内核反转的相关研究。
宋晓东对《中国新闻周刊》分析说，赫尔沃耶团队预测出最内核半径为650千米不算最新发现。2008年，他所在研究团队就发现，最内核半径是内核的一半左右，当时推测出的最内核半径与650千米的差异不足10％。“最内核半径测量误差很大，每次测量的数据可能都存在一定差异。”杨翼说，来自澳大利亚国立大学这项研究比较有价值的地方在于，其观测中所用到的“堆叠”技术。
地球内核不转了？
地球内核通过液态外核与固体地球的其余部分隔开，使其能够以不同于地球自身自转的方式自转。
1月23日，宋晓东团队的新研究显示，地球内核的旋转可能已经暂停，甚至可能会反转。“研究所说的内核旋转的暂停或反转，都是相对地表而言的动态，并非绝对意义的暂停或反转。”杨翼向《中国新闻周刊》解释说。赫尔沃耶谨慎地说，强调这一点很重要，许多媒体错误地报道地球内核停止运转了，或者开始向相反方向旋转。
这项新研究观测了地震波从震源经过内核传播到地球另一侧的过程。通过比较同一震源多次地震引发的地震波，来追踪穿过内核的地震波形和传播时间的差异。研究人员回顾分析20世纪60年代末至2020年的地震波数据，发现地球内核旋转的变化。
早在1996年，宋晓东和哥伦比亚大学的地震学家首次观测到，1960年代以来，穿透内核的地震体波，传播时间在30年间逐渐缩短约0.3秒。研究显示，内核超速旋转导致了变化。不过，地球内核的旋转速率目前仍有不确定性，旋转速率本身也很可能发生改变。“（旋转）这一现象基本被证实，现在的研究更多是描述内核转动的运动状态和运动机理。”宋晓东说。
杨翼表示，因为差速旋转，内核相对地表从上世纪70年代初开始往东“摆动”，到2009年左右停止，并开始往西“摆动”，预计到本世纪40年代初又逐渐向东“摆动”。
但学界对此也有争议。据“科学警告”网站去年6月10日报道，美国南加州大学洛杉矶分校的地球物理学家约翰·维戴尔表示，他们发表在《科学进展》上的一项研究表明，从1969~1971年，内核旋转速度稍慢。之后，在1971~1974年期间，内核开始向另一个方向旋转。
2013年，赫尔沃耶及其团队发表的一项研究显示，他们所推测的地球内核差速旋转周期为20~30年，赫尔沃耶向《中国新闻周刊》表示，学界对此并未达成共识。
赫尔沃耶认为，不同研究得出的周期存在差异，反映出地球物理推断的本质。在他看来，现有研究一般通过大地震和地震仪预测内核相关数据，地震和地震仪在全球分布并不均匀，使得数据观测结果无法像医生治病那样，对病人身体有全面认识。他认为，需要更有效处理数据，并在此基础上创新，跳出条条框框去思考。
杨翼和宋晓东表示，研究的下一步是建立更有效的量化模型，并观察未来内核旋转将如何变化。
这项研究还给出地球内核及其他地表各个圈层相互作用的首个直接证据。宋晓东分析说，研究发现，内核旋转变化与地球表面系统的周期性变化相吻合，比如在磁场和日照时间等方面，说明地球不同层之间可能存在相互作用。
地磁场是源自于地球内部，并延伸到太空的磁场。宋晓东表示，虽然内核旋转变化的具体机制还不清楚，但看起来这种变化是地球的内核、外核、地幔和地表之间，形成的耦合共振系统的结果。
“‘地球内核旋转暂停或反转’是很自然的现象，可能和气温、海平面以及磁场的周期性扰动有关。”杨翼分析说，但是这种变化的影响幅度很小，他们的研究得出，这种变化最终影响的结果，可能导致一天比50年前一天长或短千分之一秒，具体时长取决于内核的旋转速度。这种微小变化，人们在日常生活中察觉不到。
但搞清地核内部构造，对了解其何时不再适合人类居住至关重要。赫尔沃耶表示，未来，如果整个液态地核变成固态，地磁场也会随之消失，生命将不复存在。但同时，他认为，不必过于担心，这一过程需要几十亿年。赫尔沃耶解释说，火星上也存在过磁场，但后来消失了。赫尔沃耶正试图弄清楚这是因为火星核心液体部分太小，还是因为其他原因，比如火星核心的化学组成不支持对流。
发于2023.3.13总第1083期《中国新闻周刊》杂志
杂志标题：地球“内心”最深处：或是“铁石心肠”
记者：牛荷
来源： 中国新闻周刊
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