
地球深处的神秘斑点可能是矿物质,矿物质是从撞上月球的碰撞中形成的古老岩浆海洋中造成的。
这些斑点,称为超低速度区,在地幔中很深,靠近地球的核心。它们之所以闻名,是因为当地震中的地震波穿过它们时,海浪急剧缓慢。这表明斑点与地幔的其他部分有所不同,但没人知道如何。
现在,新的研究表明,斑点可能是一种称为Magnesiowüstite的富含氧化铁的矿物。如果是这样,他们的存在将暗示可能存在于45亿年前的岩浆海洋,当时一大堆太空岩石撞到地球上,脱落了将变成月球的材料,并可能融化了地球的大部分。 [在照片中:隐藏在地球表面下方的水域这是给出的
“如果一个人可以确定这些贴片确实包含一定数量岩浆海洋它以这种方式结晶了,在这种方式中,富含铁的氧化铁燃料燃料并沉入地幔的底部。”
奇怪的斑点
杰克逊告诉《 Live Science》,地幔约为1,800英里(2,900公里),超高速区的厚度不到62英里(100 km)厚而宽。他们减慢了地震波从30%传播到50%。
研究这些怪异的斑点直接不可能,所以杰克逊和她的同事不得不模仿地球表面深陆壁的压力。为了找出矿物质岩岩是否具有在超低速度区域中看到的那种特性,研究人员采集了一小部分矿物样品,将其放在压力室中,并用一对钻石铁砧将其用力挤压。整个加压设备足够小,可以放在手掌中。
杰克逊说:“有时候我会说我在口袋里携带的是核心助手边界压力。”
研究人员用不同角度用X射线轰炸样品,然后在退出样品时测量X射线的能量,寻找与矿物质结构的相互作用如何改变它们。
在压力下
他们发现高压力改变了一切。杰克逊说,在大气压力下,不管他们穿过晶体的方向如何,降低巨大的巨大样品的波浪总是相同的。 [照片:世界上最奇怪的地质地层这是给出的
但是,在核心掩体边界压力下,海浪的方向非常重要。通过晶体的速度可能会有高达60%的差异,具体取决于它的通过方式。杰克逊说,穿过矿物的横向波动以一个方向少于每秒1.8英里(3 km/s),而另一个方向则超过3.1英里(5 km/s)。
她说,在大气压力下的波浪的最快旅行方向 - 沿着晶体结构的边缘 - 是在核心掩护压力下波浪的最慢方向。核心掩体压力最快的行进方向是实验室中晶体的表面。这些波浪在方向和晶体结构方面的传播方式的差异称为各向异性。
这对真正的地幔意味着什么?好吧,杰克逊说,在那里也观察到各向异性。没有人真正看过超低速度区是否拥有它们,但是有理由认为它们可以。如果冷却 - 麦克马 - 海洋理论是真实的,并且地幔深处有巨大的岩石,则可以将其推入,挤压和淡化为各向异性构型,这些构型被已经被推入深处的海洋壳中的一块。俯冲的过程。 (俯冲是当一块地壳推在另一块地下并浸入地幔的时候,就像今天北美西北部的海岸一样。)
杰克逊说:“如果我们能寻找它,那将是一个很好的证据表明,这表明古老的平板俯冲和含有这种富含铁的氧化物的超低速度区的相互作用。”
现在,杰克逊希望与地震学家合作,看看进入超低速度区域的地震波是否取决于旅行方向的不同。如果这样做的话,它将进一步加强Magnesiowüstite假设。
杰克逊说:“这种矿物的存在是由平板塑造的,可以让我们深入了解地球的岩浆海洋及其结晶。”
研究人员于5月发表了他们的发现在《地球物理研究杂志》中:固体地球。
编者注:本文已更新以纠正有关俯冲的声明。
原始文章现场科学。