一項新的研究發現,大陸大小的島嶼深處可能已經有十億多年的歷史了。
這些斑點被稱為大型低層速度省(LLSVP),比地幔附近地區既熱又年齡較大。調查結果於1月22日在雜誌上發表,在地球深內部亮著光,可以幫助解釋地幔如何隨著時間的流逝而移動。
科學家已經知道這些LLSVP已有幾十年了。這兩個巨大的斑點(一個在太平洋下方,一個下方一個斑點)位於地球地幔與其外部核心之間的邊界上,在地面以下約1,900英里(3,000公里)。
“人們一直在想知道自己是什麼。”Arwen Deuss,荷蘭烏得勒支大學的地震學家告訴現場科學。 “我們唯一知道的是,當地震浪潮穿過這些地方時,它們會放慢腳步。”
為了更好地理解LLSVP的本質,Deuss和她的同事通過地震數據從100多個地震中進行了測試,足以在整個星球上迴盪,包括LLSVPS和周圍的地幔。
從這些數據中,研究人員既計算出地震波的速度,又計算出他們在地幔的不同部分中損失能量的速度。與以前的工作一致,團隊發現,地震波在LLSVP中的移動速度要比通過地幔的其他部分慢,這表明斑點比周圍的環境更熱。但是海浪損失的能量遠低於通過LLSVP的預期。團隊懷疑的另一個功能,例如構圖的變化,必須負責意外結果。
計算機模型表明,LLSVP中的晶體礦物質的大小可能起作用。每當波浪越過兩個晶體之間的邊界,稱為晶界,都會失去能量。如果晶體較小,則在給定的體積中有更多這些晶界。
Deuss將地震波比作跑步。她說:“如果您在沙丘上跑步,當您有很多小穀物時,那麼您會很累,因為您會沉入沙子中。”當地震波穿過LLSVP周圍的地幔區域時,也發生了同樣的事情。地幔的那部分是由舊的當它們沉入地球深處時,那將變成小塊。
相比之下,LLSVP的晶體比周圍的晶體更大。由於海浪在穿過LLSVP時不會經常遇到晶粒邊界,因此它們的能量不會像周圍岩石中那樣損失。 Deuss說,地幔中的晶體需要很長時間才能生長,因此LLSVP中的較大晶體很可能在相當長的一段時間內一直受到干擾。
迪斯說:“他們一定去了至少十億年。” “然後一切突然掉入了到位,因為許多人一直懷疑他們可能很老,但是沒有人可以證明這一點。”
地幔的這些較舊部分可以洞悉地幔如何隨著時間的流逝而移動和混合。 Deuss告訴Live Science,穩定的LLSVP可能有助於解釋為什麼世界各地的火山岩具有不同的組成或構造板的組織方式。但是確切地確定這些影響如何顯示在記錄將需要進一步的現場研究。
有了新的發現,“現在人們可以做很多其他調查來弄清楚這些地方的起源是什麼?為什麼他們坐在那裡?這可能會導致許多仍然需要答案的科學中其他出色的問題,”迪斯說。