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由於一種新的測繪方法,地球古代地殼的潛在斑塊(有時被稱為“沉沒的世界”)可能剛剛在地函深處被發現。然而,這些神祕的斑點出現在不該出現的地方,讓研究人員摸不著頭緒。
幾十年來,科學家一直在建立更好的圖景透過使用地震儀——透過測量地震產生的地震波如何在地球深處迴響而創建的 3D 影像。這種方法幫助科學家辨識了地球地殼的古代部分,稱為俯衝板片,它們透過俯衝帶被拉入地幔,見面。例如,2024 年 10 月,研究人員宣布發現了一段海底區域,。
2024 年 11 月 4 日發表在期刊上的一項研究研究人員透露,他們利用一種新型地震成像技術在整個地函中發現了「許多」潛在的俯衝板塊。 (到目前為止,關於這些斑點的大小、形狀和確切位置的資訊還很少。)
然而,與先前發現的俯衝板塊不同的是,這些俯衝板塊是在構造板塊當前碰撞或先前粉碎在一起的地區發現的,一些新的異常現象位於從未發生過已知構造活動的地方,例如西太平洋下方。因此,目前還不清楚他們是如何到達那裡的。
“這就是我們的困境”托馬斯舒騰瑞士蘇黎世聯邦理工學院地質研究所的博士生在報告中表示陳述1 月 7 日發布。 “透過新的高解析度模型,我們可以在地函中隨處看到此類異常現象。但我們不知道它們到底是什麼。”
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對於新映射的斑點還有其他可能的解釋。例如,它們可能是由 40 億年前地函形成時遺留下來的類地殼材料製成的。或者它們可能由過去幾億年在地函中生長的其他類似緻密物質組成。
然而,這些只是替代理論。蘇黎世聯邦理工學院的代表在聲明中寫道,目前,這些斑點的身份仍然是一個「重大謎團」。
尋找“沉沒的世界”
到目前為止,我們對地球內部結構的了解都來自於將全球不同地震產生的不同地震儀拼接在一起。但在這項新研究中,研究人員使用了一種稱為全波形反演的新方法,該方法使用電腦模型將這些地震儀組合成單一清晰影像。
這是一種計算密集型方法,為了實現這一目標,研究人員必須在 Piz Daint 上運行該模型在位於盧加諾的瑞士國家超級電腦中心(以前是歐洲最強大的電腦)來處理數位。
研究合著者安德烈亞斯·菲德內爾蘇黎世聯邦理工學院的地震學家創建了新研究中使用的全波形模型,並將全波形反演的使用與醫學成像的進步進行了比較。菲希特納說,想像一下一位醫生幾十年來一直在研究循環系統。 「然後,如果你給[他們]一個新的、更好的檢查工具,[他們]突然會在臀部看到一條並不真正屬於那裡的動脈,」菲希特納解釋道。 “這正是我們對新發現的感受。”
研究人員認為,新發現的斑點可能是俯衝板塊,主要是因為地震波以相同的速度穿過它們。但這並不能保證它們是同一件事,需要更多的研究來評估它們是否真的相似。
「我們必須計算不同的材料參數,這些參數可以產生不同波類型的觀測速度,」舒滕說。 “本質上,我們必須更深入地研究波速背後的材料特性。”