曾幾何時，我們的星球沒有堅固的核心。在中心的液態鐵開始冷卻並凝固之前，我們星球最深處在數十億年內可能一直都是大量熔融物質。

現在，地球內部就像洋蔥一樣分為數層。最外層是地殼，覆蓋海洋和陸地區域，深達 70 公里。

至此向下延伸到 2，890 公里的範圍內是地幔，是地球上最厚的地層，由富含鐵和鎂的矽酸鹽岩石組成，比頭頂的地殼還要豐富。

緊接著在深度為 2，890-5，150 公里的區域內，是由液態鐵和鎳和較輕元素組成的地核外層。

再向下當到達 6，370 公里的深度時，就是地核內層中心，該地區被認為是由固體鐵和鎳組成，半徑為 1，200 公里，大約是月球大小的四分之三。

而對於神秘的地核，我們無法直接取樣，只能在每次大地震發生後，才能推測其結構等性質。

因為只有大地震的地震波，才能在穿過地球固體核心後被科學家看到。

而所謂的地震波，是地震發生時，地球內部物質受到強烈衝擊而產生波動。

由於地球內部物質的不均一性，地震波在不同彈性、不同密度的介質中，其傳播速度和透過的狀況也就不一樣。

幾十年來，出於某種原因，研究人員發現，當地震波透過地球核心時，在北極和南極之間的傳播速度似乎比穿過赤道時快 3%。

雖然科學家早已知道這種異象，但一直無法找到合理的解釋。

然而，2021年 6 月 3 日發表在《自然地球科學》上的一項新研究似乎找到了答案。

上圖：三角形顯示了地震儀位置，圓圈表示研究人員測量地震波的位置。

由於地球的中心可能是一個巨大的、不斷增長的結晶鐵簇，當這些晶體以某種方式排列時，它可能會讓地震波在某些方向上傳播得更快。

因此科學家們使用各種計算機模型來解釋地球的地球動力學和高壓和高溫下鐵礦物的物理特性，試圖弄清楚為什麼我們星球的核心以這種特殊的方式排列。

上圖：計算機模型

他們發現，地球的固體核心在印度尼西亞班達海深處的一側生長得更快，而在巴西下方的另一側則較慢。

這種不對稱的增長表明，在印度尼西亞的地球外核或地幔中，某些東西正在以比另一側（巴西）更快的速度從核心帶走熱量。

上圖：地球內部的剖面圖顯示了固體鐵核心（紅色）由於液態鐵外核（橙色）的凍結而緩慢增長。

不均勻冷卻的地核會給地球帶來什麼影響？

最有可能受到影響的就是磁場。

地球磁場是因為地核外層處於漂浮狀態的液態外核，在靠近核心時被加熱，從而浮到外層，浮到外層後，又逐漸冷卻，重新沉下去，週而復始形成的對流，以及地球的自轉帶動液態鐵繞核運動從而產生的。

而自行星內部開始冷卻並凝固以來，地核的不對稱增長一直在發展，半徑平均每年增長一毫米，因此很難保證不會影響磁場。

地球磁場能夠使大部分太陽風偏轉方向。沒有了磁場，太陽風中的帶電粒子就會剝離阻擋紫外線的臭氧層，生物體也就會受到紫外線的侵害。很快，地球就會變成像金星，火星那樣的煉獄。

而且不少動物可以感知地磁場，例如某些鳥類會在遷徙過程中用地磁場來導航，牛和野鹿往往會把身體與南北方向對齊。因此即便地球磁場只是稍有變動，也會對動物造成很大影響。

然而地球自有其執行機制，重力會抵消地核不均勻的生長，推動結晶體向北極和南極移動，沿著地球的自轉軸對齊，保持整體形狀為球形。

有趣的是，科學家們發現地球的核心可能只有 5 億年的歷史——只是地球存在 45 億年的一小部分。

更加令人困惑的是，地球的磁場至少有 30 億年的歷史，這引發了關於地球如何在沒有固體內部中心的情況下形成磁場的重大問題。

如果地球的核心真的這麼年輕，那麼這可能意味著幾十億年來，我們星球的磁場並不總是以相同的方式產生。所以當時肯定有其他過程驅動了外核中的對流。

有科學家認為，核心的年輕可能意味著在地球歷史的早期，使流體核心沸騰的熱量來自與鐵分離的其它更輕的元素，而不是我們如今認為的鐵核。

總之，地球內部對現在的我們來說，還是非常神秘的。

現在這些基於某些假設和已知的地球內部資料建立的模型，存在侷限性。

研究地球內部發生的事情，說起來容易做起來難，因此還需要更多的地震資料來驗證這些猜測。