一片巨大的远古海底遗迹。
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通过设置在南半球的探测仪,科学家能够对地球内部进行成像。 Edward Garnero / Mingming Li / 亚利桑那州立大学
以阿拉巴马大学Samantha Hansen为首的一个科研团队,近日在《科学进取(Science Advances)》杂志上刊文称,他们发现在地核和地幔的交界处存在着一片巨大的远古海底遗迹,这片距离地表大约3200千米的遗迹,几乎包裹了整个地核。
这片远古海底遗迹是地震波的超低速区(Ultralow Velocity Zone)。当地震波穿越这片区域时,速度会变得很慢。此前人们虽曾在地核和地幔交界处发现过超低速区,但当时只对20%的交界面进行过探测。而这一次人们发现,几乎整个地核都被超低速区包裹在内。
科学家在南极洲15个观测站内设置了地震波探测仪,进行了为期3年的数据收集。最终发现了这个包裹着地核的地层。
与直径724千米的地核和厚达2900千米的地幔相比,这个地层相当薄。其最薄处只有5千米,最厚处也不过50千米。但当地震波通过的时候,它又显得那么与众不同。
这个地层是远古时期沉入地心的海底。在两个板块的交界处,通常会存在所谓的俯冲区。在那里,其中一个板块会向下俯冲进入另一个板块的下方,进而把原来的海底带入地球内部。
进入地球内部的海底物质会缓慢下沉到地核与地幔的交界处,在那里积聚,并在流动的地幔物质推动下缓慢前行。
研究人员认为,超低速区能够在地核和地幔交界处起到缓冲作用,此处的温度会对地球的磁场产生强冲击。
远古海底物质也会进入地幔羽流。地幔羽流是向上涌动的熔岩,喷出地表便成为火山。地幔羽流在很大程度上受地核地幔交界处热环境的控制。因此超低速区对温度的影响,在一定程度上能够决定羽流在何处出现。
参考
Beneath the Earth, Ancient Ocean Floor Likely Surrounds the Core
https://news.ua.edu/2023/04/beneath-the-earth-ancient-ocean-floor-likely-surrounds-the-core/
Globally distributed subducted materials along the Earth’s core-mantle boundary: Implications for ultralow velocity zones
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add4838