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地幔中發現大型熔巖“液滴”:比珠穆朗瑪峰高100

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    在地球深處,科學家發現了兩個大型的液滴狀結構,每個的厚度都比珠穆朗瑪峰高100倍。這些大小與大陸相當的“液滴”位于地核之上,距離地表約2900公里。研究者認為它們是由與地幔其他部分不同的物質所組成的。這些奇特的大型結構或許能揭示地球形成的過程,并幫助解釋驅動火山噴發甚至板塊構造運動的機制。圖中是一個對流數值實驗示意圖,綠色是熱化學異常體,其周圍的地幔物質呈藍色。這兩個“液滴”正好分處地球兩端,一個在太平洋下方,另一個則在大西洋之下。它們通常被稱為“熱化學異常體”(thermochemical piles)。長期以來,科學家一直認為熱化學異常體是由地幔物質構成,但溫度高于平均值。這是熱地幔巖石緩慢攪動、上升導致的結果,與熔巖燈的原理類似。不過,研究者現在提出,地幔中的熱化學異常體可能具有獨特的化學性質。新研究顯示,這些“液滴”中含有被板塊構造向下擠壓的物質,甚至可能是由地球在45億年前形成時的殘余物質所組成。亞利桑那州立大學地球和太空探索學院的愛德華加爾內羅(Edward Garnero)說:“盡管這些‘液滴’的起源和組成依然未知,但我們推測,它們包含著地球如何形成以及如何運作的線索。”對地球深處地震的研究顯示,地震波在這些熱化學異常體中傳播得較為緩慢。研究者認為,由于板塊構造的向下運動,這些熱化學異常體周圍的地幔物質可能由溫度相對較低的巖石組成。盡管還有很多問題需要解決,但新的數據顯示,它們比周圍的地幔物質密度更大。除此之外,它們的活動還更加穩定,持續時間很久,形狀受到地幔流的影響。隨著該領域研究的深入,研究團隊預測,這些“液滴”的神秘起源將很快被揭開。“如果一個神經學家在人類大腦中發現了一個未知結構,那整個有關大腦的科學家群體,從心理學家到外科醫生,都會積極地探索它扮演的角色,了解它在整個系統中的功能,”加爾內羅說,“隨著熱化學異常體研究變得越來越清晰,我們希望其他地球科學家也參與進來,探索這些性質如何與地球的大謎題進行整合。”

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