地球核心附近可能存在地下“山脉”

地球核心和地幔之间可能存在一个薄而致密的沉没海底。4 月 5 日发表在《科学进展》杂志上的一项新研究利用全球范围的地球内部地震成像来寻找长期埋藏海洋的线索。

在地球表面以下约 2,000 英里处，地球的岩石地幔与熔融的金属外核相接。此前，地核-地幔边界上可能存在古海底，但仅在孤立的区域内被观察到。最新研究表明，这一层实际上可能覆盖了地球地核-地幔边界的很大一部分。

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由于地核-地幔边界位于地球深处，因此很难从大尺度上了解其成分。这项研究中来自美国和英国的研究人员使用了一个由 15 台地震仪组成的网络，这些地震仪分布在南极洲西北部，收集了三年的数据。网络中的地震仪站扫描地球的地震波，以创建我们脚下深处地球的图像，类似于 MRI 扫描身体并创建内部图像的方式。

研究小组注意到，在地核-地幔边界，地震波到达特定层时会减慢速度。这一层厚度约为 3 至 25 英里，但就行星成分而言，它实际上非常薄。由于地震波在这些区域减慢速度，因此它们被归类为超低速区 （ULVZ）。这些区域很可能是在数百万年前地球板块移动时俯冲到地下的，比深层地幔的其余部分更致密。它们类似于地核-地幔边界上的“山脉”，高度从不到 3 英里到超过 25 英里不等。

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亚利桑那州立大学地球物理学家爱德华·加纳罗在一份声明中表示：“通过分析来自南极洲的数千份地震记录，我们的高清成像方法发现，在我们探测到的所有地方，CMB [地核-地幔边界] 都有薄的异常物质区。”“这些物质的厚度从几公里到几十公里不等。这表明我们在地核上看到了山脉，有些地方的高度比珠穆朗玛峰高出 5 倍。”

根据这项研究，这些地下山峰可能在热量从地核逸出的过程中发挥着关键作用。地核为地球磁场提供能量，其中的一些物质甚至可能在火山喷发期间被喷射到地球表面。

“像我们这样的地震调查提供了地球内部结构的最高分辨率图像，我们发现这种结构比我们想象的要复杂得多，”研究合著者、阿拉巴马大学地球科学家萨曼莎·汉森在一份声明中说。“我们的研究提供了浅层和深层地球结构与驱动地球的整体过程之间的重要联系。”