對地球進行回波定位,科學家再次發現地球地底存在巨大的未知異常結構

2020-11-23 前瞻網

對地球進行回波定位，科學家再次發現地球地底存在巨大的未知異常結構

 Connor Feng • 2020-06-14 16:25:05　來源：前瞻網　E7587G0

都在用的報告小程序

寫文章、做研究、查資料【必備】

為了確定來自地球熔融內核及熔融內核上方固體地幔層之間邊界的回波，馬裡蘭大學(University of Maryland)的地球物理學家分析了數千份地震波(就是穿過地球的聲波)的記錄，這些回波顯示出了一個不均質結構(在地核-地幔邊界的異常緻密、熾熱的巖石)，而且其分布範圍比我們以前所認為的還要更加廣泛。

科學家並不確定這些結構的組成，以前的研究也只提供了有限的觀點。不過，更好地了解它們的形狀和範圍將可以幫助科學家們揭示這個在地球內部深處發生的地質過程。這一認識可能會為板塊構造的運作和地球的演化提供線索。

這項新的研究首次以這麼詳細的解析度提供了一個地核-地幔邊界的大範圍全面視圖。這項研究發表在2020年6月12日的《科學》雜誌上。

研究人員集中研究了太平洋盆地下傳播的地震波回波。他們的分析揭示了南太平洋火山馬克薩斯群島(Marquesas Islands)下面存在一個以前未知的地質結構，並表明夏威夷群島下面的地質結構比以前知道的要大得多。

UMD地質學系的博士後研究員、論文的第一作者Doyeon Kim說：「通常研究只會一次關注幾個地核-地幔邊界回波，但通過同時觀察數千個回波，這次我們得到了一個全新的視角。這向我們表明，地核-地幔邊界區域有很多結構可以產生這些回波，這是我們之前沒有意識到的，因為我們以前的視野很窄。」

地震在地表下產生的地震波可以傳播數千英裡，但當地震波遇到巖石密度、溫度或成分的變化時，它們就會改變速度、彎曲或散射，產生可以被探測到的回波。來自附近結構的回波會來得更快，而來自較大結構的回波則會更響亮。當這些回波到達不同地點的地震儀時，通過測量它們的傳播時間和振幅，科學家們就可以建立地表下隱藏巖石的物理特性模型。這個過程類似於蝙蝠用回波定位來描繪環境。

在這項研究中，Kim和他的同事們尋找一種被稱為橫波的特定地震波在地核-地幔邊界傳播時所產生的回波。在單次地震的記錄中(即所謂的地震記錄)，衍射橫波的回波很難與隨機的噪音區分開來。但是同時觀察許多次地震的地震記錄就可以揭示出這些回波的相似性和模式，從而識別隱藏在數據中的回波。

利用一種名為Sequencer的機器學習算法，研究人員分析了7000次地震記錄，這些記錄屬於1990年至2018年間在太平洋盆地發生的數百次6.5級及以上的地震。Sequencer機器學習算法由來自約翰霍普金斯大學和特拉維夫大學的研究合著者開發，原本用於發現來自遙遠恆星和星系的輻射模式，但當這個算法應用在地震記錄時，該算法發現了大量的橫波回波。

Kim說「地球科學領域中的機器學習正在迅速發展，像Sequencer這樣的算法使我們能夠系統地探測地震回波，並對地幔底部的結構有新的了解，因為對於我們來說地幔底部的結構在很大程度上仍然是一個謎，」。

這項研究揭示了地核-地幔邊界結構的一些驚人之處。

馬裡蘭大學地質學副教授、這項研究的合著者Vedran Lekic說：「我們在大約40%的地震波路徑中都發現了回波。這令人非常驚訝，因為我們原以為它們會更罕見一些，而這個發現意味著地核-地幔邊界的異常結構範圍要比我們之前認為的要廣泛得多。」

科學家們發現，在夏威夷下方的地核-地幔邊界上有一塊很大、密度很高的熱物質，它產生了獨特的響亮回波，這表明它比以前估計的還要大。這種被稱為超低速度帶(ULVZs, ultralow-velocity zones)的斑塊位於火山羽流的根部，在那裡熱巖石會從地核-地幔邊界區域升起，形成火山島。夏威夷下方的ULVZ是已知最大的斑塊。

這項研究還在馬克薩斯群島下發現了一個以前不為人知的ULVZ斑塊。

Lekic說:「發現馬克薩斯群島下面有這麼大的地質結構讓我們感到非常驚訝，我們以前甚至都不知道它的存在。這真的很令人興奮，因為這表明Sequencer算法可以幫助我們以一種我們以前無法實現的方式來將地震記錄數據在全球範圍內聯繫起來。」

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

資料來源：https://phys.org/news/2020-06-scientists-unexpected-widespread-earth-core.html

本文來源前瞻網，轉載請註明來源。本文內容僅代表作者個人觀點，本站只提供參考並不構成任何投資及應用建議。（若存在內容、版權或其它問題，請聯繫：service@qianzhan.com）　品牌合作與廣告投放請聯繫：0755-33015062 或 hezuo@qianzhan.com

相關焦點

  • 太平洋下方發現巨大密集物質結構, 直徑1000公裡, 組成未知!
    科學家根據地震波的速度變化和角度偏折等原理探測地球內部結構並將其分為三層：地殼、地函和地核。但在真實情況下，地球構造極複雜性，讓科學家知道地球內部存在一些異於地函和地核的結構。早期由於數據有限，科學家也難以判斷其結構深度及組成。近年來，地球深部地震層析研究發現，在核幔界面之上還存在著一個不連續的，厚度變化很大的超低速帶(ULVZ)。
  • 太平洋下方發現巨大密集物質結構,直徑1000公裡,組成未知!
    科學家根據地震波的速度變化和角度偏折等原理探測地球內部結構並將其分為三層：地殼、地函和地核。但在真實情況下，地球構造極複雜性，讓科學家知道地球內部存在一些異於地函和地核的結構。早期由於數據有限，科學家也難以判斷其結構深度及組成。
  • 地球物理學家:在地球核心附近發現意外的廣泛結構
    馬裡蘭大學的地球物理學家分析了成千上萬條地震波和通過地球傳播的聲波的記錄，以識別來自地球熔融核和其上方固體地幔邊界的回波。回波顯示出比以前已知的更廣泛的異質結構，即在地幔邊界處異常密集的熱巖石區域。如上圖所示地震在地球上傳播聲波。
  • 人類對地球一無所知:地球內部發現奇怪結構,比珠峰高100倍!
    人類所生存的地球，看似每天都能夠看得見摸得著，但是人類究竟對地球了解有多深呢？就像地球上有這麼多無法解釋的謎題，人類傾盡所有的力量，也都不能將它窺探分毫。人類肉眼可以看到天空海洋，山脈。但是人類的腳下，地底又存在著什麼樣的秘密呢？地下的深處有著怎樣人類無法探知的謎題，而地下的結構又是有什麼？
  • 地球內部存在比人類更聰明的地底人？科學家給出確切答案
    眾所周知，地球是整個銀河系唯一適宜人類生存的星球，它已經存在了40多億年。我們人類得以在大氣層的保護下，已經發展了幾千年的文明，發展至今，人類的科技和進步日新月異。我們人類科學家一直沒有中斷過尋找其他適宜人類生存的星球，但因科技力量有限，很少能到達距離地球較遠的其他星球上去探索未知。
  • 如果地球是空心的，會存在地底文明嗎？
    現已獲知，人類已經能夠測繪出地球所有表面陸地的細節，但是對於地球內部的探索最深也不過是由前蘇聯實施的「科拉超深鑽孔」，其最深達到12262米，也就是12.26千米。（據說當蘇聯的科學家挖到10000米時，出現了很多詭異的現象，有興趣的小夥伴可以去搜索一下，當作小說看就好）但是和地球半徑6371千米這個數字比起來，這12.26千米實在顯得過於渺小。
  • 地球內部發現神秘區域，科學家不知何物！
    地球內部存在很多未知的地點和現象，探索地球內部就像在深海中探索一樣，由於地球內部巨大的壓力和高溫使我們很難探索。科學家曾經使用地震儀來探索地底的世界，但這種探測僅是預測而已。物理學家認為，我們探索地球內部就如我們自己看身體內部的分子，完全找不到，看不到，探索不到，但是它卻是真實的存在。上世紀70年代，科學家發現地球內部有兩個巨大的「腫瘤」，它們大如一個洲，高度相當於珠峰的百倍。
  • 科學家發現包裹在地球核心周圍的意外結構
    圍繞地球核心捲曲的熱的緻密物質的斑點比以前的研究表明的要廣泛得多。一種分析地震數據的新方法已經發現了在行星核心和地幔之間邊界處更多的先前檢測到的 大陸區域。事實證明，該算法也可以進行調整以查看地震數據。很多地震數據。研究人員為它提供了30年的數據-一種特殊類型的地震波大約7,000張地震圖-尋找地震回波，這些地震回波表明我們在先前的分析中可能會漏掉一個超低速帶。和賓果遊戲，他們受到了打擊。
  • 科學家在地球內部,發現兩個巨大的結構物,沒有人知道那是什麼
    人類雖然現在的科技非常發達，但是地球上還有很多人類不了解的區域和現象，比如一些用科學無法解釋的超自然現象，還有非常神秘的區域，比如說奇幻的地下世界，在儒勒·凡爾納的《地心遊記》中，就為我們展示了魔幻般的地底世界，那裡有一個全新的生態，有著各種各樣奇幻的生物。
  • 科學家在南極發現「地底世界」,還有生物存在,對人類是個威脅!
    科學家在南極發現「地底世界」，還有生物存在，對人類是一大威脅！、這些年來科學家們一直在瘋狂地尋找關於外星人的身影，最終都一無所獲，受到一些影視劇的影響，很多人認為外星人是存在的，它們的形象是這樣子的，眼睛非常的大，身上沒有毛髮，身高不過一米多而已。這些科幻電影之所以會受到人們的歡迎，是因為這些電影當中的外星人滿足了人們所有的幻想，那麼在地球上外星人是否真的存在呢？如果存在，他們又存在於哪些地方呢？
  • 南極地底發現外星人痕跡，外星人或早已拜訪地球
    從古往今來，數千年來，大部分時間，我們人類一直生活在地球的表面上。但對於地下世界，我們人類也感到十分好奇。因此，在我們的歷史中，還存在著一些地底傳播。但如果突如其來的地底世界真的可能存在，不知大家會有何感想？
  • 地心人和地底文明,空洞學說地底文明是否存在?
    這個團體叫做「地球空洞學派」他們遍布在世界各地，數百年來一直在試圖證明，地球內部存在巨大空間和地底文明。他們試圖找到能夠支持地球空洞學說的證據，每當前人逝去後人就會繼承謂志繼續前行。頑強無比生生不息。這是一群隱藏在科學大幕下的守望者，他們用努力和生命譜寫了邊界冷門學術一曲長達300多年的悲歌。
  • 科學家發現,地球內部存在一個「黑暗生物圈」,生物數量非常多
    地球是一顆美麗的生命星球，自從人類走出地球看到浩瀚宇宙的時候，探索地外生命成為科學家重要的任務。通過大量的長達半個多世紀的探索，目前我們仍然沒有發現任何的地外生命，地球仍然是目前已知的唯一生命星球。在過去人們的眼裡，地球內部是一個黑暗高壓高溫的惡劣環境，那樣的環境裡不大可能誕生豐富的生命，即使有生命存在，也只是在非常淺的地表層。可是通過科學家十多年的探索研究卻發現，事情的真相遠比我們想像的要複雜和神秘。
  • 科學家發現超級地球，距地球約42億光年，可能存在氧氣
    為此科學家發現了天文望遠鏡等探測設備，並成功在距地球1000光年範圍內尋找到數百顆類地行星，隨著時間的推移，人類能夠發現的類地行星會越來越多。科學家在探索尋找系外類地行星的過程中，發現很多和地球相似的類地行星，都比地球大很多，我們稱之為超級地球。
  • 科學家發現，地球內部存在一個「黑暗生態系統」，有大量生物存活
    在科學家的探索中發現，地球的內部確實存在一個和地表相差很大的生態系統，並且存在大量的生物！答案是肯定的，至少在科學家的日常研究中就可以發現，相當一部分昆蟲的幼蟲都會選擇在地底成長，除了昆蟲「蚯蚓」也是地下生態圈中很重要的一環。
  • 人類不是地球原住民?地底世界存在其他人類?被斯諾登說對了?
    科技水平的發展，讓大家把所有的目光用來研究地球，研究地球的過程中發現了端倪之處，有很多人聲稱自己親眼見到過地心人出現，它們和人類共同生存。無獨有偶，科學家們在多個國家發現了通往地及世界的秘密通道，一切似乎都能夠證明，地心人是真實存在的，難道說地球上不只有人類一種文明嗎？
  • 科學家利用機器學習發現地球內部的神秘團塊
    遠在地球表面以下的神秘結構已經被發現，這就提出了新的問題，即我們的星球在其最不為人知的深處是如何構成的。雖然眾所周知，地球有一個由液態鐵組成的熔融地核，周圍有一個堅實的地幔層， 但在所謂的地核-地幔邊界周圍發生的確切過程卻幾乎沒有人去探索。
  • 地球內部有兩個巨大的「塊狀物」，至今科學家不知道是什麼東西
    人類生活在地球的表面，一直嚮往著天空和大海，似乎從未對地球內部感興趣。我們知道，地球的半徑約為6371千米，在地層深處究竟隱藏了什麼，沒有人知道。比如凡爾納有一部科幻小說，名叫《地心遊記》就幻想在極地有一處地下入口，它能通往神秘的地底世界，地球的地心就是地底世界的太陽。這個幻想實在是太吸引了。
  • 地球上最深的洞以及來自地底的聲音
    1990年的九月，一隊科學家在德國南部的土地上裝置了一枚鑽頭。3億年前，形成（泥盆紀時期）盤古大陸的其中兩塊巨大板塊，在這裡碰撞並融合。這些科學家想幹什麼？答案很奇葩：他們要在地球上鑽出有史以來最深的洞，一個直通地心的千裡「眼」。
  • 有人說地球南北極都有地底世界入口是真的嗎?
    地球上至少發生過5次生物大滅絕事件，但那些曾經稱霸地球的生物都沒有留下地球文明。所以，這也讓很多人產生了無限遐想，有傳言說地球的南北極存在通往地下世界的入口，這讓不少人對地底文明是否真實存在也產生了好奇心。