
研究人員說,當地震浪的速度上的神秘下降時,它們在地球上拉鍊時可以闡明為什麼炎熱,流動的岩石構成構造板的原因是如此薄弱。
科學家補充說,這些地震線索還可以提供有關火星,金星和其他行星地質的見解。
地球的剛性,最外層的岩石圈高達150英里(250公里),由地殼以及地幔的最高部分。它形成大陸和海洋板那個圍繞著地球的表面轉移。岩石圈下方是軟圈,這是由熱,弱,流動的岩石組成的地幔的一部分,但這仍然是固體。
“地球物理學中的一個長期問題是岩石圈強大,動態圈較弱,”行星地震學家尼古拉斯·施密爾(Nicholas Schmerr)在華盛頓卡內基和NASA戈達德太空飛行中心。 “有些人提出,少量的部分熔融岩石有助於削弱動態圈;其他岩石則是弱的,因為岩石相對較高,因此更易於變形,而另一些則具有不同的組成,與岩石圈的岩石相比,它會改變其強度。”
一個奇怪的層
解決這一謎團的一種方法是研究岩石圈和軟圈之間的邊界地震浪在地球上蕩漾。地震波在岩石圈和軟圈之間顯著降低5%至10%。這種速度的傾角已被稱為古騰堡(Gutenberg)的不連續性,一層不超過約12英里(20 km)的厚度。不連續性位於20英里至75英里(35公里至120公里)的深度,並以Beno Gutenberg的名字命名,Beno Gutenberg命名,後者最初在一個世紀前就發現了海洋下方的特徵。
過去對海洋最接近地面的古騰堡不連續性的分析僅限於海底島上的區域和地震儀。施密爾說:“這給出了古騰堡不連續的地方的不完整情況。”
為了揭示古騰堡不連續性的性質,施密爾應用了一種新的信號處理技術,該技術幫助他分析了地球上最大的構造板太平洋板上的高頻地震波。他說:“這描繪了岩石圈 - 索圈邊界上發生的事情的第一張圖片。”
這些地震波有時會在海洋下方約25至47英里(40至75公里)時大大減慢。該深度不僅與岩石圈 - 心圈邊界有關,而且還與進食火山的熔融岩石有關。
Schmerr告訴Oramazingplanet:“我的研究發現,古騰堡的不連續性只會出現在最近的地面火山主義區域之下。”
這個岩漿可能是由地幔羽- 熱岩石的巨大上升從地球附近湧現出來。另一種可能性可能是在進行軟圈中發生的滲水,這可能會將熱岩攪動到岩石圈的底部,也許會融化。
問題仍然存在
這些發現表明,熔融岩有助於解釋為什麼動態圈較弱。然而,在太平洋地區有很大的區域,沒有看到古騰堡的不連續性,”施密爾說:“暗示熔融岩石可以排除為弱運動層的主要機制。 ” “這意味著大多數地球動態圈是因為它很熱,或者是因為岩石具有不同的成分,或者是兩者兼而有之。 ”
這項研究的下一個邏輯步驟“是在各種不同類型的板塊下看,看看每個盤子之間是否存在差異,或者是否在地球上存在類似的故事,” Schmerr說。
但是,這些含義並不局限於我們自己的星球。
Schmerr說:“我對探索我的結果對其他行星的意義特別感興趣,因為火星或金星的披風可能太冷或缺乏構成變化,這使弱小層能夠形成這些行星並在這些行星上啟用板塊構造,從而使它們與地球完全不同。”
Schmerr詳細介紹了他在《明天》(3月23日)雜誌《科學》雜誌上的發現。