地球深處的地震之謎暗示了月球的起源！月球曾為地球的一部分

在非洲和太平洋中部的深處，隱藏著許多地質奧秘。在地幔底部近 2890 公里的地方，科學家發現通常用于觀察地球內部的地震波，竟出現了神秘的減速，就好像這些震波“被困在果凍中一樣”。 

這些可能有數百公里寬的區域被稱為超低速區（ULVZs），到目前為止，它們的起源仍然是個謎。但是現在，一個地質學家團隊有了新的發現：通過模擬這些神秘地帶的形成條件，地質學家們有證據表明，這些“神秘減速區”實際上是數十億年前沉入地幔底部的古代物質的斑塊。 

研究人員于 12 月 30 日在 Nature Geophysics 上發表了他們的發現。如果他們的模擬是真實的，那么 超低速區可能是了解早期地球狀況的窗口。

多年來，科學家們一直不確定超低洼地帶到底是什么，或者是什么造成了它們。這些區域出現在地幔的底部，位于地球外核的邊緣。科學家們知道這些區域的密度比周圍的地幔大得多，但這只是提出了更多的問題而不是答案。而知道它們是如何形成的可以回答其中一些問題。

超低速區的物理特性與它們的起源有關。但很遺憾，它們的起源就像關于它們的其他東西一樣模糊不清。一些科學家認為超低速區可能是火山熱點的巖漿來源，因為它們位于太平洋的夏威夷和薩摩亞的火山下。但是許多其他已知的超低洼區并不與火山對齊，所以這似乎沒有什么意義。

大多數關于超低速區的理論都認為它們是由某一層物質構成的。 但這還遠遠不能確定，具有多層的超低頻輻射區會有截然不同的性質。

研究人員專注于一個超低電壓區的區域：位于澳大利亞東北部珊瑚海的深處，那里是大堡礁的所在地。這是一個理想的地點，因為地震在那里經常發生。這些地震會產生大量的地震波，科學家可以用它來觀察地球內部的情況。

但是他們觀察到的地震波特征，即使是來自海洋最深處數千英里以下的地震波，也只能提供模糊和不確定的超低頻區圖片，所以科學家們轉向了用理論模型來進行模擬的這一路徑。他們創建了包括超低頻區在內的地球內部理論模型，并模擬地震波在其中震蕩，以確定這些波對于虛擬地球上的觀察者來說會是什么樣子。在各種條件下進行模擬，他們將結果與他們在珊瑚海下觀察到的情況進行比較，以了解每個模型的匹配程度。

其中最大的發現之一是，模型提供了超低速區內部有著分層的證據。據他們所知，這是第一個顯示出這種證據的研究。

他們的模型還顯示，這些層并不均勻。它們的組成和結構有很多不均勻之處。研究人員認為，這些層一定是在地球歷史的早期形成的。

研究人員認為這可能與地球相當年輕時的一場大災難有關。45億年前，一個被稱為忒伊亞（Theia ）的行星與地球相撞。在這場撞擊之中，可能有地球的一部分碎片在巨大的沖擊之下飛向了太空，后來變成了月球。

撞擊的巨大能量會把地球帶走一大塊，并留下一片混合熔巖的海洋，里面塞滿了各種氣體和晶體。隨著這片海洋的冷卻和自我整理，成為今天的地幔和地殼，密度較大的物質可能已經下降到底部而沒有混合。這種致密的物質就構成了今天超低頻輻射區的基礎。

當然，這只是一種理論，而且只限于地球的一個角落。研究人員說，通過從超低速區中收集更多的細節，他們可以更多地了解古代巖漿海洋是什么樣的。

論文題為"Internal structure of ultralow-velocity zones consistent with origin from a basal magma ocean"，于12月30日發表在Nature Geophysics 上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文

https://www.nature.com/articles/s41561-021-00871-5

標簽： 地震波 超低速區 月球