困惑科学家的诡异神秘波可能在地球的地幔内 “到处都是”

By Stephanie Pappas

 published 45 minutes ago

Geology

研究人员看到在地球的地幔深处散射地震波的结构似乎到处都是。

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新的研究表提示地球的夹在地核和地壳之间的地幔层充满有减缓地震波的区域。 (Image credit: Anotherhood via Getty Images)

新的研究发现，在地幔深处地震波缓慢到爬行的神秘区域可能实际上到处都是。

科学家们已经知道超低速带（ULVZ）徘徊在热点附近——地幔的在那里热岩向上移动形成诸如夏威夷火山岛链的区域。但神秘的地震波提示这些特征可能是广泛散开的。

超低速带位于靠近地核-地幔边界更低的地幔中，能减缓地震波高达50%。犹他大学的地质学家和地球物理学家迈克尔·索恩说，这是值得注意的。

索恩告诉《生活科学》杂志，“这里是我们在地球内部任何地方看到的最极端的特征之一。而我们不知道它们是什么、它们正在来自哪里、它们是由什么组成的、[或]它们在地球内部起什么角色” 。

索恩当8月10日这项新研究发表在《AGU Advances》杂志上时没有想到超低速带。相反他被另一个地幔秘密迷住。非常大的地震像那些发生在潜没带的地震，在那里一个构造板块在另一个板块下滑动释放出强大的波。其中一些所谓的PKP波旅行穿过地幔、液态外核然后再次在它们的从它们起源的地方到达地球的另一侧的路上。这些波有时被另一种叫一个PKP前兆波的奇怪类型的波领先。

前兆PKP波在散射掉地球的更低地幔中的神秘特征后先于主波到达。为识别这些特征，索恩和他的同事们建模了旅行穿过一个地幔的计算机模型的PKP波，他们在其中添加了改变波的速度的区域。他们发现了在PKP波速如何变化中的可预测模式。

因此，该团队在真实的地震数据中狩猎类似的模式。研究人员用了来自2008年至2022年间发生在新几内亚附近的58次5.8级以上深地震的数据。来自这些地震的波穿过地核到达北美，在那里它们被地球示波器（EarthScope）记录，地球示波器是一个跨2003年至2018年在美国各地部署的便携式地震监测器项目。

索恩说，这些发现提示了某些东西正在急剧的减缓地震波来分散它们的能量。两个可能的候选者是沿着地核-地幔边界的山谷和山脊传播的波即超低速带。西太平洋下的地核-地幔边界是波通过的地方被认为是平滑的。但之前的研究发现了在菲律宾以东的西太平洋下有一个大的超低速带，与研究区域重叠。

当研究人员他们看了其他地方时也发现了超低速带的签名。该研究发现了在北美之下似乎是更超低速带区域的更小块。索恩说，其他研究已经发现在北非、东亚、巴布亚新几内亚和太平洋西北部下的超低速带的迹象。

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一些研究人员已经理论化超低速带可能是来自地球的早期流星轰击的巨大撞击物的残留。然而，索恩说如果超低速带是广泛散开的，这提示它们今天正在被积极产生。他怀疑这些区域可能是火山岩玄武岩的区域，形成于在海底分散开的大洋中脊。当这种大洋中玄武岩最终被潜没带拉入地幔时它容易的融化并可能在地震波减缓的地方形成口袋。然后，这些口袋可能会被其他潜没的地壳板块推着围绕地幔，这些板块会像搅拌棒一样刺入地球的内部。

更好了解这些超低速带可以提高地质学家的火山热点以及地幔如何移动的掌握。

索恩说，“还有很多我们没有答案的悬而未决的问题” 。

https://www.livescience.com/planet-earth/geology/weird-mystery-waves-that-baffle-scientists-may-be-everywhere-inside-earth-s-mantle