地球的内核由一个在液态金属层中旋转的固态铁镍球组成。但这个球可能不像看起来那么简单：新的研究表明，内核内部还存在着一个“内核中的内核”。
如果是这样，这个所谓的“最内部的内核”可能记录了地球演化的早期阶段。
地球科学家早就观察到，地震产生的地震波在穿过内核中心时，其传播方式与穿过其上层时不同，这表明其结构发生了一些变化。然而，只有少数可用的地震波被探测到穿过这个内核的最内部部分，因此科学家们只有非常少的数据点来研究该区域的组成。
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在2月21日发表在《自然通讯》杂志上的研究中，地震学家使用一种新的方法，通过追踪地震的回声来观察内核，发现波在最内部内核约1300公里（808英里）的直径内传播方式发生了变化。
该研究的共同作者、澳大利亚国立大学（ANU）地震学博士后研究员 Thành Sơn Phạm 表示：“这是一种采样最内部内核的新方法。” “我们加强了关于最内部内核存在的现有证据，它应该是一个大约为内核一半大小的球体。” 后者的直径略大于2400公里。
然而，并非所有地震学家都认为这些观测结果证明存在一个不同的最内部内核。 南卡罗来纳大学的地震学家丹·弗罗斯特表示，波的行为变化很可能准确，并与之前的研究相符，但他没有参与这项研究。 然而，他说，结果可能与内核内的逐渐变化有关，而不是一个突然而明显的过渡。“我认为这是不必要地分裂成多个层，”弗罗斯特说。
深入了解地球内部的唯一方法是使用像扫描仪一样的地震波。通过分析波在穿过地球时的变化方式，研究人员可以了解它们穿过的材料的特性。 要做到这一点，需要一场发生在地球一侧的强烈地震，以及在另一侧接收波的地震仪器。 否则，波信号将不会直接穿过内核中心。
Phạm 和他的共同作者、澳大利亚国立大学地震学家 Hrvoje Tkalčić 采用了不同的策略。 Phạm 说，由于全球部署的地震传感器数量不断增加，探测非常微弱的地震信号变得越来越有可能。 他和 Tkalčić 收集了震级超过 6.0 的大地震产生的信号，这些信号产生的波会在全球范围内反复反弹。 这些回声波很小，因为它们在每次穿过地球时都会损失能量。 然而，当它们在内部来回波动时，它们会多次穿过内核。 研究人员将这些重复的微弱信号相加。“我们可以记录过去非常微弱的信号，但现在可以增强，” Phạm 说。
结果显示，在内核的最中心，波的角度如何影响其速度（称为各向异性）的差异更大，而内核的最外层区域的差异较小。
这项新研究不太可能解决关于波变化的含义的争论，该争论可以追溯到 2002 年。 主张内核存在一个独特的最内部核心的人认为，地球历史上发生的某些重大事件可能改变了后者凝固和生长的方式。 Phạm 说，如果是这样，这些不同的层可能就像一个行星时间胶囊。
但其他地球科学家认为，构成内核的铁镍合金只是随着深度的增加，其结晶模式逐渐变得更有序。 反过来，这种组织结构的变化会影响地震波穿过最内部内核的传播方式。 根据这个假设，内核基本上在整个地球历史上都在持续凝固，而最内部内核的区分并没有太大的意义。 这种结晶转变会逐渐发生，最内部内核和内核的其余部分之间不会留下明显的边界。
尽管弗罗斯特质疑 Phạm 和 Tkalčić 对他们发现的解释，但他赞扬了使用地震的多个微弱回声来观察地球中心的做法。“他们所做的事情非常有价值，因为它改变了我们观察地球内部所需的东西，”弗罗斯特说。“它使我们能够更容易地获取更多的地震信息。”