根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在《自然·科學(xué)報(bào)告》上的研究,,地球深處發(fā)現(xiàn)一種神秘結(jié)構(gòu),,參與該項(xiàng)研究的科學(xué)家表示,以目前我們對(duì)地球內(nèi)部的認(rèn)知來看,,它們不應(yīng)該出現(xiàn)在那里,。這具體是怎么回事呢?下面我們就來了解一下,。 在過去的日子里,,科學(xué)家們主要是依賴地震波來“窺探”地球深處的秘密,簡(jiǎn)單來講,,地震波在地球內(nèi)部傳播時(shí),,其速度、傳播路徑,、方向及振動(dòng)模式等參數(shù),,會(huì)因?yàn)槠浯┰浇橘|(zhì)的物理性質(zhì)的不同而發(fā)生改變,通過大量監(jiān)測(cè)地震波的這些變化,,再結(jié)合相關(guān)的理論,,就可以推測(cè)出地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 現(xiàn)在的我們已經(jīng)知道,,地球的結(jié)構(gòu)可分為地殼,、地幔和地核,其中地幔占據(jù)了地球大約67.8%的質(zhì)量,,體積更是占據(jù)了地球的大約82.3%,,而地幔還可以細(xì)分為“上地幔”和“下地?!?,其中“下地幔”位于地下大約660公里至2890公里的深度之間,。 實(shí)際上,,此次在地球深處發(fā)現(xiàn)的神秘結(jié)構(gòu),正是位于“下地?!敝?。根據(jù)介紹,傳統(tǒng)的地震波分析技術(shù),,往往只能利用少量的波形來進(jìn)行建模,,盡管這些波形容易識(shí)別,但其提供的信息也相對(duì)有限,。 此次研究中,,研究團(tuán)隊(duì)借助超級(jí)計(jì)算機(jī),對(duì)全球范圍內(nèi)記錄的地震波進(jìn)行了全面分析,除了傳統(tǒng)的波形之外,,他們還大量分析了那些過去被忽視的地震波信號(hào),,這種被稱為“全波形反演”的方法使得科學(xué)家能夠以更高的精度了解到地球深處的秘密。 通過這種方法,,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了在“下地?!敝袕V泛分布著一種神秘結(jié)構(gòu),分析結(jié)果顯示,,與周圍的物質(zhì)相比,,它們的溫度更低,密度更高,。 (↑圖中紅色區(qū)域表示地震波傳播速度相對(duì)較快,,藍(lán)色區(qū)域表示地震波傳播速度相對(duì)較慢,中心正上方的大片藍(lán)色區(qū)域位于西太平洋的下方) 科學(xué)家表示,,以目前我們對(duì)地球內(nèi)部的認(rèn)知來看,,這樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)該只可能起源于板塊俯沖,即:當(dāng)?shù)厍虬鍓K彼此碰撞或擠壓時(shí),,其中的一個(gè)板塊被迫向下俯沖,,進(jìn)而沉入地幔之中。 但問題是,,板塊俯沖帶是有固定位置的(也就是板塊的交界區(qū)域),,除此之外,俯沖進(jìn)地幔的板塊物質(zhì)也不會(huì)走得太遠(yuǎn),,而此次發(fā)現(xiàn)的這些結(jié)構(gòu)所分布的區(qū)域,卻與地球任何已知的俯沖帶毫無關(guān)聯(lián),。就是說,,從理論上來講,它們不應(yīng)該出現(xiàn)在那里,。 那這些神秘的結(jié)構(gòu)又是如何出現(xiàn)在“錯(cuò)誤”位置上的呢,?對(duì)此,科學(xué)家們目前也沒有確定的答案,,只是給出了以下幾種的猜測(cè): 1,、它們可能是地幔對(duì)流過程中形成的富鐵物質(zhì)區(qū)域:地幔對(duì)流會(huì)引發(fā)化學(xué)成分的分異,在此過程中,,高密度的富鐵物質(zhì)可能在特定條件下沉積并累積成這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu),。 2、它們可能是由地球板塊的底層在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的剝離作用后脫落形成的:板塊底層相較于上層更加薄弱,,這種物質(zhì)剝離可能在緩慢的地幔運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生,,而剝離的碎片則可能逐漸沉積到地球更深處。 3、它們可能是地球地幔早期形成時(shí)的殘留物:大約45億年前,,地球曾與一顆被稱為“忒伊亞”的原始行星發(fā)生碰撞,,并在劇烈的碰撞之后重新凝聚成型,在這此過程中,,“忒伊亞”核心的一部分高密度物質(zhì)可能會(huì)殘留下來,,并在“下地幔”中保存至今,。 可以看到,,第3種猜測(cè)是最迷人的,或許在地球的深處,,真的存在著另一顆古老行星的殘骸…… 參考資料:Full-waveform inversion reveals diverse origins of lower mantle positive wave speed anomalies,,Scientific Reports volume 14, Article number: 26708 |
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