新成像揭示了地球深处炽热、致密的斑点之一

科学家们第一次正确地观察了超低速区域。这些神秘的岩石块靠近地心，位于地表以下约 3,000 公里（1,864 英里）处。

在那个深度，它们显然很难研究，但我们知道它们在那里，因为地震波流经地球的方式。这些区域因地震波穿过它们时减速的方式而得名。

到目前为止，这些区域的图像都是颗粒状的，难以分析——但现在发表在一项新研究中的图像更详细地揭示了夏威夷下方的一个区域，为我们星球的内部运作及其历史提供了新的见解。

超低速区概念图。 （李等人，《自然通讯》，2022）

“在地球所有深处的内部特征中，这些是最迷人和最复杂的，”地球物理学家李志说，来自英国剑桥大学。

“我们现在获得了第一个确凿的证据来显示它们的内部结构——这是地球深层地震学的一个真正的里程碑。”

最新的计算建模技术被用来生成图像，该技术应用于高频信号，该信号被记录为穿过超低速区域的地震波。

它让专家们能够以公里级的角度观察岩石袋，在研究地球铁镍核心和包裹在其周围的地幔之间的边界时，分辨率提高了几个数量级。

热地幔岩石的流动是引起地震、火山和其他相关活动的原因，科学家有兴趣更多地了解超低速带如何触发或影响这些活动。

人们认为，这些不寻常区域中额外的铁可能会产生地震波模式中显示的额外密度，而找出其中一种方式可能会告诉我们更多关于地球如何形成及其核心如何运作的信息。

“这种富含铁的物质有可能是地球早期历史中古代岩石的残留物，甚至铁可能以未知的方式从地核泄漏，”地震学家桑尼·科塔尔说，来自剑桥大学。

科学家还发现超低速区和火山热点之间的联系，例如夏威夷和冰岛的火山热点。一种假设这些热点可能是由物质从核心喷射到表面引起的。

对这些深层而神秘区域的更好的图像也应该有助于该领域的研究，科学家们还在研究夏威夷地表的玄武岩，以寻找岩心泄漏的证据。

对超低速区域的研究在某些方面受到地震发生地点和地震仪安装地点的限制，但该团队热衷于将其高分辨率图像增强功能应用于地球的其他深处。

“我们确实正在突破现代高性能计算的弹性动力学模拟的极限，利用以前未被注意到或未使用过的波对称性，”数据科学家冷匡代说道，来自英国牛津大学。

该研究发表于自然通讯。