地核附近的神秘結構可能是月球形成撞擊的遺產

在地球外核與地函交會處，已經發現了能夠顯著減慢地震波傳播速度的薄層結構。 新的研究確定這些特徵——被稱為超低速區（ULVZ）——是由不同材料層組成的，可能是地球外部區域還是岩漿海洋時留下的。 特別是，至少有些 ULVZ 可能是由導致月球形成的相同事件產生的。

儘管儒勒凡爾納史詩般的願景，我們距離到達地球中心的物理旅程還有很長的路要走。 因此，我們對地球內部結構的了解大部分來自於地震波的觀測。 這些波對地球物理學家來說就像X射線對醫生一樣——可以根據地震波模式引起的扭曲來重建地球的內部運作。 這就是我們如何知道地球有一個。 這項知識的新補充涉及核心與地幔相遇的扁平結構，如自然地球科學。

20 世紀 90 年代的地震波測量顯示，有一些高度不超過 10 公里（6.2 英里）的廣闊區域，其成分使波在地函和地核之間通過或從邊界反彈時減慢了高達 50% 的速度。 然而，人們對這些區域知之甚少——儘管論文合著者邁克爾·索恩博士猶他大學的教授在一篇文章中描述了它們陳述作為; “地球上任何地方都發現了一些最極端的特徵。”

Hrvoje Tkal?i 教授澳洲國立大學的教授告訴 IFLScience，我們甚至不知道 ULVZ 的分佈範圍有多廣，因為識別它們需要足夠強大的地震來使訊號能夠承受失真，並且需要放置良好的偵測設備。

湯加-斐濟俯衝帶經常發生適當類型的地震。 幸運的是，Tkal？ 補充說，這些區域非常深，因此該地區不會頻繁發生海嘯。 相反，這些地震是探測地球的絕佳工具。 這些地震揭示了位於澳洲和北美震源和大量探測器之間的超低電壓區，這些超低電壓區處於待研究的黃金位置，因為波在到達探測器的途中從它們身上反彈。

特別是，Tkal？ 和合著者以前所未有的細節探索了澳洲珊瑚海下的超低電壓區。 「關鍵的發現是它們是分層的，」Tkal?i？ 告訴 IFLScience，每個地層對地震波都有不同的影響，因此成分也不同，「這是概念上的重大進步。 擁有內部結構改變了範式……它們與地球的沉積岩相似，我們可以應用我們對形成過程的了解。

正如沉積岩從海洋或湖泊中沉澱出來一樣，研究人員認為 ULVZ 是從岩漿海洋中沉澱出來的。 「重元素下降，輕元素上升，」Tkal?i？ 添加。 在地球形成的早期，可能有好幾次地球變得如此之熱，以至於其外層以這種方式分化。 大多數行星科學家相信，當地球被行星撞擊時，這種情況就發生了。，吐出形成月亮的物質。

「在地球數十億年的塑造和重塑過程中，這些區域在靠近地球核心的地方發生了翻騰，但基本上保持完好，」Tkal?i？ 說在一個陳述。 “這就像蛋糕中的雞蛋，不會與其他成分混合，而是保持[蛋黃]和蛋清，儘管周圍不斷混合。”

儘管這個發現令人興奮，Tkal？ 也有令人失望的消息。 一些地質學家推測超低電壓區可能解釋了令人費解的形成過程，例如夏威夷和冰島下方的那些。 然而，Tkal？ 告訴IFLScience； 這兩種現象之間「不存在令人信服的空間關聯」。