地球隱藏在其地幔深處的一些最令人印象深刻的山脈中。我們的星球由三個基本層組成 - 它的地殼,其中77億人和近900萬其他物種居住; 它的地幔主要是堅硬的巖石,佔地球體積的84%,驅動著火山和地震; 和核心,為我們的全球提供穩定的磁場。[ 照片:世界上最奇怪的地質構造 ]
但是在這些不同的層之間,還有更詳細的解剖結構。將地幔分為上層和下層是過渡帶,其最深部分是所謂的660公裡(410英裡)邊界。研究人員在2月14日發表在「 科學 」雜誌上的一項新研究報告中指出,現在,地質學家發現這個邊界隱藏著許多山脈。
根據普林斯頓大學的一項聲明,這些山脈比我們在表面上熟悉的範圍(例如落基山脈和阿巴拉契亞山脈)更加堅固,海拔差異很大。
為了讓科學家們發現這些山脈,埋藏在地表以下410英裡處,我們的星球需要動搖 - 很多。
在普林斯頓大學與中國大地測量與地球物理研究所的國際合作中,科學家分析了1994年震動玻利維亞的8.2級地震的數據。
根據聲明,強烈的地震可以通過地球內部發出衝擊波,有時通過核心,一直到另一邊再返回。地震學家可以監測表面上不同點的波浪強度,因為這些震動會來回反彈。
地震波的變化取決於它們擊中的東西; 當它們直接穿過光滑的巖石時,波浪在到達邊界或任何粗糙時會散開。表面上的地震學家可以檢測到波散射的程度,並利用這些數據來確定表面下方的數據。
在新的研究中,研究人員創造了一個模擬過渡區頂部和地幔底部(660公裡邊界)的樣子。雖然他們發現邊界包含粗糙度,但不清楚山脈是否比我們在地球表面上熟悉的山脈高。
研究人員發現,與在地球表面發現的相似,該邊界的地形變化很大。此外,在該區域的最頂部,在大約410公裡(255英裡)處,他們發現非常粗糙。
該聲明說, 發現為什麼這個邊界層看起來像它的方式可以幫助科學家了解地球如何形成以及它現在如何運作。尚不清楚上下地幔是否混合或保持彼此獨立,每個地幔都有自己的化學成分。多年來,地質學家一直在爭論這個過渡區是否保持上下罩不混合。
但是新發現的地形本身可以讓人深入了解兩者是否混合在一起。研究人員表示,邊界更平滑的區域可能是由於兩層混合造成的,而較粗糙的區域可能因為它們在這些斑點中混合得不好而產生沉積物。
聲明說,這些礦床本身可能來自很久以前從地殼遷移到地幔中的巖石,現在正在660公裡的邊界附近,可能正好在其下方或正上方。
研究報告的共同作者傑西卡·歐文說:「很容易假設,鑑於我們只能檢測當前狀態下穿過地球的地震波,地震學家無法幫助[辨別]地球內部在過去45億年中的變化。」普林斯頓大學的地球物理學家在聲明中說。「這些結果令人興奮的是,它們為我們提供了新的信息,以便了解古代構造板塊的命運,這些板塊已經下降到地幔中,並且古代地幔物質可能仍然存在。」