地球的核心由一個在液態金屬層中旋轉的固態鐵鎳球組成。但這個球可能不像看起來那麼簡單：新的研究表明，核心內部還存在著一個“核心中的核心”。
如果是這樣，這個所謂的“最內部的核心”可能記錄了地球演化的早期階段。
地球科學家早就觀察到，地震產生的地震波在穿過核心中心時，其傳播方式與穿過其上層時不同，這表明其結構發生了一些變化。然而，只有少數可用的地震波被探測到穿過這個核心的最內部部分，因此科學家們只有非常少的資料點來研究該區域的組成。
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在2月21日發表在《自然通訊》雜誌上的研究中，地震學家使用一種新的方法，透過追蹤地震的回聲來觀察核心，發現波在最內部核心約1300公里（808英里）的直徑內傳播方式發生了變化。
該研究的共同作者、澳大利亞國立大學（ANU）地震學博士後研究員 Thành Sơn Phạm 表示：“這是一種取樣最內部核心的新方法。” “我們加強了關於最內部核心存在的現有證據，它應該是一個大約為核心一半大小的球體。” 後者的直徑略大於2400公里。
然而，並非所有地震學家都認為這些觀測結果證明存在一個不同的最內部核心。 南卡羅來納大學的地震學家丹·弗羅斯特表示，波的行為變化很可能準確，並與之前的研究相符，但他沒有參與這項研究。 然而，他說，結果可能與核心內的逐漸變化有關，而不是一個突然而明顯的過渡。“我認為這是不必要地分裂成多個層，”弗羅斯特說。
深入瞭解地球內部的唯一方法是使用像掃描器一樣的地震波。透過分析波在穿過地球時的變化方式，研究人員可以瞭解它們穿過的材料的特性。 要做到這一點，需要一場發生在地球一側的強烈地震，以及在另一側接收波的地震儀器。 否則，波訊號將不會直接穿過核心中心。
Phạm 和他的共同作者、澳大利亞國立大學地震學家 Hrvoje Tkalčić 採用了不同的策略。 Phạm 說，由於全球部署的地震感測器數量不斷增加，探測非常微弱的地震訊號變得越來越有可能。 他和 Tkalčić 收集了震級超過 6.0 的大地震產生的訊號，這些訊號產生的波會在全球範圍內反覆反彈。 這些回聲波很小，因為它們在每次穿過地球時都會損失能量。 然而，當它們在內部來回波動時，它們會多次穿過核心。 研究人員將這些重複的微弱訊號相加。“我們可以記錄過去非常微弱的訊號，但現在可以增強，” Phạm 說。
結果顯示，在核心的最中心，波的角度如何影響其速度（稱為各向異性）的差異更大，而核心的最外層區域的差異較小。
這項新研究不太可能解決關於波變化的含義的爭論，該爭論可以追溯到 2002 年。 主張核心存在一個獨特的最內部核心的人認為，地球歷史上發生的某些重大事件可能改變了後者凝固和生長的方式。 Phạm 說，如果是這樣，這些不同的層可能就像一個行星時間膠囊。
但其他地球科學家認為，構成核心的鐵鎳合金只是隨著深度的增加，其結晶模式逐漸變得更有序。 反過來，這種組織結構的變化會影響地震波穿過最內部核心的傳播方式。 根據這個假設，核心基本上在整個地球歷史上都在持續凝固，而最內部核心的區分並沒有太大的意義。 這種結晶轉變會逐漸發生，最內部核心和核心的其餘部分之間不會留下明顯的邊界。
儘管弗羅斯特質疑 Phạm 和 Tkalčić 對他們發現的解釋，但他讚揚了使用地震的多個微弱回聲來觀察地球中心的做法。“他們所做的事情非常有價值，因為它改變了我們觀察地球內部所需的東西，”弗羅斯特說。“它使我們能夠更容易地獲取更多的地震資訊。”