太平洋下方发现巨大密集物质结构,直径1000公里,组成未知

2021-10-15 05:59     互联网

科学家根据地震波的速度变化和角度偏折等原理探测地球内部结构并将其分为三层:地壳、地函和地核。但在真实情况下,地球构造极复杂性,让科学家知道地球内部存在一些异于地函和地核的结构。早期由于数据有限,科学家也难以判断其结构深度及组成。近年来,地球深部地震层析研究发现,在核幔界面之上还存在着一个不连续的,厚度变化很大的超低速带(ULVZ)。

据发表于《科学》(Science)期刊的一项研究报告显示,一个科学团队在南太平洋群岛下方发现新的密集物质结构,这结构就是神秘的超低速区,其直径约1000公里、约25公里厚。之所以被称为超低速带,主要是因为地震波以较慢的速度穿过它们,此类区域中物质呈固态,具有高密度,高地震波速的特点,但结构组成仍然是个谜。

来自马里兰大学(UMD)、约翰·霍普金斯大学和以色列台拉维夫大学的国际团队使用新演算法“Sequencer”分析过去30年来的地震图,分析了成千上万条地震波,识别来自地核与固体地函边界的回波,发现南太平洋马克萨斯群岛(Marquesas)正下方有一个巨大的、以前未知的结构,由异常密集的热岩石组成。

“Sequencer”原本是一种研究恒星的算法,没想尝试在探测地震回波时,竟能发现地函边界处的异常结构。团队分析1990~2018年间太平洋发生数百次6.5级及以上地震的7000张地震图。在这项研究中,团队专注于一类特殊的地震波(称为剪切波)产生的回波。如果一次只查看单张地震图,则剪立波的回波很难与随机噪音区分。但若一次查看多张地震图,就能发现相似性与模式。

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