根据新的研究,地球诞生之初的化学残留物仍然可能存在于地心附近,这一发现可以增进我们对当今发生的板块构造现象的理解。
研究背后的团队将这些剩菜与一碗面糊底部的面粉团进行比较? 数十亿年来没有正确混合的元素,在地震波读数中表现为异常。
我们知道,地震波在地心附近缓慢爬行,穿过所谓的“超低速区(ULVZ)。 最大的问题是这些区域是由什么组成的? 科学家们现在认为他们可能已经找到了答案。
“这一发现改变了我们对超低速区域的起源和动力学的看法,”地震学家苏里亚·帕查伊 (Surya Pachhai) 表示来自澳大利亚国立大学。
“我们发现这种类型的超低速区域可以用地球历史之初产生的化学不均匀性来解释,并且在 45 亿年的地幔对流之后它们仍然没有很好地混合。”
地震波穿过地幔和地壳的回波方式为我们提供了有关其成分的线索,但向下测量大约 2,900 公里或 1,800 英里的岩石并不容易。 为了解决这个问题,科学家们使用了逆向工程方法,使用称为贝叶斯反演的过程运行了数十万次计算机模拟。
通过将这些模型与从澳大利亚和新西兰之间的珊瑚海下方获取的实际读数进行比较,研究小组能够缩小液态金属外核上方 ULVZ 的材质的可能性。
研究人员认为,ULVZ 可能部分由氧化铁制成? 我们知道它是铁锈,但它在地幔深处起着金属的作用。 现在看来,我们星球的这一部分很可能是由几个亚层组成的,以前从未怀疑过这些区域。
这种分层很可能是由一个大小为撞击早期地球。 据认为,该事件引发了碎片形成,它也可能创造了一个由岩石、气体和晶体组成的岩浆海洋,这些岩浆可能在数十亿年的时间里沉没到目前的位置。
“超低速区域的物理特性与其起源有关,这反过来又提供了有关地球最下地幔的热和化学状态、演化和动力学的重要信息——驱动板块构造的地幔对流的重要组成部分,”帕柴说。
已知地震波在超低电压区中会减慢一半,相应的密度会增加三分之一。 它已建议这些是地幔部分融化的区域,为地表的火山热点(例如冰岛)提供岩浆。
然而,并非所有高密度区域都与火山活动频繁的地区相匹配,这表明正在发生其他事情。 这激发了研究团队仔细观察? 在计算机建模的帮助下,揭示了构成这些 ULVZ 的令人惊讶的层。
地幔及其底部的 ULVZ 可以驱动靠近地表的构造板块运动,这意味着这项新研究不仅让我们更多地了解地球的诞生,还让我们更多地了解地球今天的表现。
“在我们所知道的地幔深处的所有特征中,超低速区域可能代表了最极端的区域,”地质学家迈克尔·索恩说来自犹他大学。
“事实上,这些是地球上任何地方发现的一些最极端的特征。”
该研究发表于自然地球科学。