地函的行為就像一種緩慢移動的流體,但這並沒有阻止其底部的兩個巨大區域與其他區域保持分離。這些大陸大小的區域比地函的其他部分更熱,根據新的研究,這種狀態至少維持了 5 億年。遠離板塊邊界的火山可能是由同一區域造成的。
熱量從炎熱的地方流向寒冷的地方的知識肯定可以追溯到數十萬年前。科學上嚴格的描述可以追溯到牛頓。然而,我們仍然對高溫區域相對於周圍條件的維持方式感到驚訝。
1990 年代,地震學家在地函內發現了兩個熱點區域:一個位於非洲大部分地區、西班牙和部分大西洋下方;另一個位於非洲大部分地區、西班牙和部分大西洋下方。另一個在太平洋下面。 「沒有人知道它們是什麼,也不知道它們是否只是一種暫時現象,或者它們是否已經在那裡存在了數百萬甚至數十億年,」該研究的合著者、烏得勒支大學的阿文·德伊斯教授在一份報告中說。陳述。這個年齡特別重要——臨時溫暖區域的出現是一回事,例如當黃昏到來時,暴露在陽光下的區域仍然比鄰近區域更溫暖。 。
兩個 LLSVP 的位置以及大陸(模糊)輪廓。
烏得勒支大學
「這兩個大島周圍都是構造板塊的墓地,這些板塊通過一種稱為『俯衝』的過程被運送到那裡,其中一個構造板塊潛入另一個板塊下方,並從地球表面一路下沉到近三分之二的深度。
這些區域被稱為(LLSVP)是因為地震波在通過時會減慢,這是較高溫度幹擾傳輸而產生振動的產物。它們位於地函底部,與外核相交的地方。
Deuss 和同事研究了 LLSVP 提供的地震幹擾。第一作者 Sujania Talavera-Soza 博士表示:“與我們的預期相反,我們發現 LLSVP 幾乎沒有受到任何抑制。”作者發現,儘管 LLSVP 在波通過時改變了波的頻率,但它們對體積的影響並不大。這與周圍的冷板形成鮮明對比,後者會產生相當大的阻尼。塔拉韋拉-索札伊德說,這項結果與上地函形成鮮明對比; “我們的發現正是我們所期望的:天氣很熱,海浪也減弱了。”
研究小組解釋了 LLSVP 內顆粒粒徑造成的傳輸差異,Deuss 表示這比溫度「重要得多」。 「最終進入板塊墓地的俯衝構造板塊由小顆粒組成,因為它們在深入地球的過程中會重新結晶。晶粒尺寸小意味著晶粒數量較多,因此晶粒之間的邊界也較多。這會導致比大顆粒 LLSVP 更大的阻尼,因為每次波穿過顆粒之間的邊界時都會損失能量。
作者得出結論,如果 LLSVP 晶粒如此大,那麼這些區域一定非常古老,因為晶粒生長緩慢,尤其是在像 LLSVP 這樣的剛性塊中。 LLSVP 並沒有像教科書上所說的那樣與地函的其他部分混合在一起,而是保持著冷漠的狀態,在數億年的時間裡保持熱量。從另一個角度來看,不同的化學成分或晶粒尺寸的變化將有助於維持長期的溫差。
事實上,LLSVP 甚至可能是地函首次形成時的殘餘物。曾經覆蓋地球。儘管如此,為 LLSVP 建模的顆粒並不是巨大的,直徑約為 1 毫米(0.04 英寸),仍然比作者猜測的鄰近區域大十倍左右。
儘管 LLSVP 很大,但我們腳下數百公里的現像在影響地表時最引起我們的興趣。作者認為他們可能會以以下形式這樣做:,熱物質的氣泡上升到地表形成火山區域,。 “我們認為這些地幔柱起源於 LLSVP 的邊緣。”杜斯說。
儘管地震很常見,但只有少數地震的規模和深度足以使整個地球震動,並提供解決 LLSVP、周圍板狀墓地和上地函行為的影響所需的清晰度。然而,作者表示,資料庫可以追溯到 1975 年,已經觀察到足夠的數據,可以自信地進行解釋。
巧合的是,這項工作是在第一個證據表明火星地幔中存在類似的持續溫差後不久發表的,這可能是位於紅色星球半球之間的高度。
該研究發表在期刊上自然。