科技日报揭秘地幔深处混合对流模式的神秘之谜有了实锤证据

  • 天文科普
  • 2024年12月30日
  • 科学家们一直在研究地球内部的奥妙,其中地幔对流是探索地球演化过程中的关键。近日,中国科学院测量与地球物理研究所倪四道等研究人员发现了地幔混合对流模式的重要证据,这为我们理解这一复杂过程提供了新的线索。 地幔是地球内部的一个重要圈层,它位于壳层和核心之间,厚达2800多千米。根据地震波传播速度的变化,我们将其分为上、下两部分,以及一个过渡带。这一区域在地球内部的地质活动中扮演着至关重要的角色

科技日报揭秘地幔深处混合对流模式的神秘之谜有了实锤证据

科学家们一直在研究地球内部的奥妙,其中地幔对流是探索地球演化过程中的关键。近日,中国科学院测量与地球物理研究所倪四道等研究人员发现了地幔混合对流模式的重要证据,这为我们理解这一复杂过程提供了新的线索。

地幔是地球内部的一个重要圈层,它位于壳层和核心之间,厚达2800多千米。根据地震波传播速度的变化,我们将其分为上、下两部分,以及一个过渡带。这一区域在地球内部的地质活动中扮演着至关重要的角色,因为它直接影响板块运动。

之前科学家们认为,只有上地幔参与全面的对流,但后来的研究表明,下地幔也可能参与其中。然而,这些观点之间存在争议,而最新的发现可能会改变我们的了解。

倪四道等人通过长期研究,在660千米界面发现了非对称路径散射波震相,这种现象表明界面存在小尺度起伏。这一发现支持了一种新的理论,即有些地区的地幔进行分层对流,而有些地区则发生上下整体对流。

这项新证据不仅为解释在地核边缘保留原始残留物质提供了一种可能性,也支持了一种新的模型,即在某些地方,上下两部分的地幔回旋形成热柱,以一种交替方式移动。在这个过程中,一些区域的地幔回旋可以穿越整个深部结构,从而影响到板块运动。

为了更好地理解这些复杂动作,我们需要使用数值模拟来模拟地球内部的情况,并通过高性能计算机来验证这些模型。此外,还可以利用大型实验室设备进行物理模拟,以便更好地理解材料如何在极端条件下的行为,以及通过追踪元素迁移来推断地球内部运动情况。

虽然这一领域仍然充满未知,但这种混合模式可能会帮助我们更全面、更准确地下定人类历史上的重大事件,如火山爆发和海底隧道系统的大规模构造变形。随着技术不断进步,我们期待未来能够揭开更多关于这片浩瀚星球内心世界的神秘面纱。

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