地核似乎被一个意想不到的古老结构包裹着
科学家们拼凑出了迄今为止最高分辨率的地球南半球地下地质图,揭示了一些以前未被发现的东西:可能包裹着地核的古老洋底。
这个薄而致密的层位于地表以下约 2,900 公里(1,800 英里)处,熔化的金属外核在此与上方的岩石地幔交汇。这是核幔边界(中巴)。
尽可能详细地准确了解我们脚下的情况对于研究从火山爆发到地球磁场变化的一切至关重要,地球磁场可以保护我们免受太空中太阳辐射的影响。
“像我们这样的地震调查提供了地球内部结构的最高分辨率成像,我们发现这种结构比以前想象的要复杂得多,”说阿拉巴马大学的地质学家萨曼莎·汉森。
![](https://webbedxp.com/zh-CN/nature/scien/images/2023/04/EarthLarge.jpg)
汉森和她的同事利用埋在南极洲冰层中的 15 个监测站绘制了三年来地震的地震波图。这些波的移动和反弹方式揭示了地球内部物质的成分。由于声波在这些区域中移动速度较慢,因此它们被称为超低速区 (ULVZ)。
“通过分析来自南极洲的[数千]条地震记录,我们的高清成像方法在我们探测的任何地方的宇宙微波背景中都发现了薄薄的异常物质带,”说亚利桑那州立大学的地球物理学家爱德华·加内罗。
“这种物质的厚度从几公里到几十公里不等。这表明我们在核心看到了山脉,有些地方比珠穆朗玛峰高五倍。”
研究人员表示,这些超低电压区很可能是埋藏了数百万年的洋壳。
虽然沉没的地壳并不接近地表公认的俯冲带(板块移动将岩石推入地球内部的区域),但研究中报告的模拟显示了对流如何将古代海底移动到目前的静止位置。
![](https://webbedxp.com/zh-CN/nature/scien/images/2023/04/MantleConvection.jpg)
根据地震波运动对岩石类型和运动做出假设是很棘手的,研究人员并不排除其他选择。然而,海底假说似乎是目前对这些超低电压区最有可能的解释。
还有人认为,这个古老的海洋地壳可能包裹着整个地核,尽管它很薄,所以很难确定。未来的地震勘测应该能够进一步丰富整体情况。
这一发现可以帮助地质学家的方法之一是弄清楚来自更热、更致密的核心的热量如何逃逸到地幔中。这两层之间的成分差异比我们居住地区的固体表面岩石和其上方的空气之间的差异更大。
“我们的研究提供了地球浅层和深层结构与驱动我们星球的整体过程之间的重要联系,”说汉森。
该研究发表于科学进步。