围绕地球核心卷曲的热而致密的物质团比之前的研究表明的要广泛得多。
一种分析地震数据的新方法发现了更多以前检测到的地震数据大陆大小的位于行星核心和地幔之间边界的区域。
我们仍然不知道什么这些斑点——它们可能是岩浆、从核心泄漏的铁水或其他东西——但有一张更完整、更详细的地图在哪里它们是,我们可以更好地了解地球内部深处发生的地质过程。
核心边界位于地球表面以下约 2,900 公里(1,800 英里)处。这是极其遥不可及的,所以如果我们想知道那里的情况如何,我们必须发挥创造力。幸运的是,地球有一个内置的工具来探测它自己的内部:地震。
地震和颤动通过地球内部不同种类的物质传播的方式使地震学家能够重建和绘制地球内部的组成。
这就是在地核-地幔边界处识别出大量超热物质的方法,几十年前。
由于热量导致更大程度的融化,这些区域会减慢地震波的速度,因此被称为超低速区。
但地震可能是一种不能令人满意的工具,一次只能提供少量的信息。你必须等待地震;每次地震仅探测一个狭窄的区域;较弱的信号可能会消失在更广泛的噪声中。
为了解决这个问题,来自马里兰大学、约翰霍普金斯大学和特拉维夫大学的研究人员转向了一个不寻常的来源:星星。
好吧,实际上不是星星——一种研究星星的算法。它被称为音序器,它旨在运行大型天文数据集来寻找模式。
事实证明,该算法也可以调整以查看地震数据。大量地震数据。
研究人员向其提供了 30 年的数据——大约 7,000 个特定类型地震波的地震图——寻找表明我们在之前的分析中可能错过的超低速区域的地震回波。宾果游戏,他们很受欢迎。
“通过一次观察数千个核心-地幔边界回波,而不是像通常那样一次关注几个,我们得到了一个全新的视角,”马里兰大学地质学家 Doyeon Kim 说道。
“这向我们表明,核心-地幔边界区域有很多结构可以产生这些回声,这是我们之前没有意识到的,因为我们的视野很窄。”
测序仪返回的结果显示亚洲和大洋洲地震的地震波形发生了微妙的变化,表明南太平洋马克萨斯群岛下方存在以前未被发现的超低速带。
(Doyeon Kim/马里兰大学)
“我们惊讶地发现马克萨斯群岛下面有如此大的特征,我们以前甚至不知道它的存在,”地质学家 Vedran Leki 说克马里兰大学。
“这真的很令人兴奋,因为它展示了 Sequencer 算法如何帮助我们以前所未有的方式将全球地震图数据置于背景中。”
此外,夏威夷下方已知的超低速区产生的地震回波比预期的要大得多。这表明它比以前的研究估计的要大得多。
总体研究结果表明,地球的内部比我们想象的要多得多。
“我们在大约 40% 的地震波路径上发现了回声,”L后缀克说。
“这令人惊讶,因为我们预计它们会更加罕见,这意味着核心-地幔边界的异常结构比之前想象的要广泛得多。”
在证明了定序器对一种类型的波的功效后,该团队的技术现在可以应用于其他类型的波和频率。这可以帮助绘制新的高分辨率地球内部地图。
反过来,它揭示的物理特性可以帮助地质学家推断这些结构的化学成分和温度,使我们更接近解开这些奇怪的、密集的区域包裹在地球中心周围的谜团。
该研究发表于科学。