
地球深處的神秘斑點可能是礦物質,礦物質是從撞上月球的碰撞中形成的古老岩漿海洋中造成的。
這些斑點,稱為超低速度區,在地幔中很深,靠近地球的核心。它們之所以聞名,是因為當地震中的地震波穿過它們時,海浪急劇緩慢。這表明斑點與地幔的其他部分有所不同,但沒人知道如何。
現在,新的研究表明,斑點可能是一種稱為Magnesiowüstite的富含氧化鐵的礦物。如果是這樣,他們的存在將暗示可能存在於45億年前的岩漿海洋,當時一大堆太空岩石撞到地球上,脫落了將變成月球的材料,並可能融化了地球的大部分。 [在照片中:隱藏在地球表面下方的水域這是給出的
“如果一個人可以確定這些貼片確實包含一定數量岩漿海洋它以這種方式結晶了,在這種方式中,富含鐵的氧化鐵燃料燃料並沉入地幔的底部。 ”
奇怪的斑點
傑克遜告訴《 Live Science》,地幔約為1,800英里(2,900公里),超高速區的厚度不到62英里(100 km)厚而寬。他們減慢了地震波從30%傳播到50%。
研究這些怪異的斑點直接不可能,所以傑克遜和她的同事不得不模仿地球表面深陸壁的壓力。為了找出礦物質岩岩是否具有在超低速度區域中看到的那種特性,研究人員採集了一小部分礦物樣品,將其放在壓力室中,並用一對鑽石鐵砧將其用力擠壓。整個加壓設備足夠小,可以放在手掌中。
傑克遜說:“有時候我會說我在口袋裡攜帶的是核心助手邊界壓力。”
研究人員用不同角度用X射線轟炸樣品,然後在退出樣品時測量X射線的能量,尋找與礦物質結構的相互作用如何改變它們。
在壓力下
他們發現高壓力改變了一切。傑克遜說,在大氣壓力下,不管他們穿過晶體的方向如何,降低巨大的巨大樣品的波浪總是相同的。 [照片:世界上最奇怪的地質地層這是給出的
但是,在核心掩體邊界壓力下,海浪的方向非常重要。通過晶體的速度可能會有高達60%的差異,具體取決於它的通過方式。傑克遜說,穿過礦物的橫向波動以一個方向少於每秒1.8英里(3 km/s),而另一個方向則超過3.1英里(5 km/s)。
她說,在大氣壓力下的波浪的最快旅行方向 - 沿著晶體結構的邊緣 - 是在核心掩護壓力下波浪的最慢方向。核心掩體壓力最快的行進方向是實驗室中晶體的表面。這些波浪在方向和晶體結構方面的傳播方式的差異稱為各向異性。
這對真正的地幔意味著什麼?好吧,傑克遜說,在那裡也觀察到各向異性。沒有人真正看過超低速度區是否擁有它們,但是有理由認為它們可以。如果冷卻 - 麥克馬 - 海洋理論是真實的,並且地幔深處有巨大的岩石,則可以將其推入,擠壓和淡化為各向異性構型,這些構型被已經被推入深處的海洋殼中的一塊。俯衝的過程。 (俯衝是當一塊地殼推在另一塊地下並浸入地幔的時候,就像今天北美西北部的海岸一樣。)
傑克遜說:“如果我們能尋找它,那將是一個很好的證據表明,這表明古老的平板俯沖和含有這種富含鐵的氧化物的超低速度區的相互作用。”
現在,傑克遜希望與地震學家合作,看看進入超低速度區域的地震波是否取決於旅行方向的不同。如果這樣做的話,它將進一步加強Magnesiowüstite假設。
傑克遜說:“這種礦物的存在是由平板塑造的,可以讓我們深入了解地球的岩漿海洋及其結晶。”
研究人員於5月發表了他們的發現在《地球物理研究雜誌》中:固體地球。
編者註:本文已更新以糾正有關俯衝的聲明。
原始文章現場科學。