地球的內(nèi)部可分為三層,地殼、地幔和地核。而核又分為內(nèi)部和外部的核。但科學(xué)家們現(xiàn)在開始在地球內(nèi)部深處發(fā)現(xiàn)的其他更微妙的巖層。一組地質(zhì)學(xué)家在地幔中部發(fā)現(xiàn)了一層以前不為人知的物質(zhì),它的特征讓人想起地球表面的特征。
一項新的研究發(fā)表在《科學(xué)雜志》上,由普林斯頓大學(xué)的地球物理學(xué)家杰西卡 · 歐文和中國大地測量與地球物理研究所的合作,描述了研究人員所使用的數(shù)據(jù)來自一個大地震的地震波在玻利維亞定位,震源深度660公里,一個新的地區(qū)地球內(nèi)部,它以山脈和平原為特征,與地球表面的地貌非常相似。為了能夠深入觀察地球內(nèi)部,研究人員必須利用地球上存在的最強(qiáng)大的波,即由大地震產(chǎn)生的地震波。地球科學(xué)助理教授歐文說:“你想要一場大而深的地震讓整個地球都震動起來?!痹谶@項特別研究中,關(guān)鍵數(shù)據(jù)來自于1994年玻利維亞發(fā)生的8.2級地震后所捕捉到的地震波。“這么大的地震并不經(jīng)常發(fā)生,”歐文說?!拔覀兒苄疫\(yùn),現(xiàn)在我們擁有的地震儀比20年前先進(jìn)的多。在儀器和計算資源之間,地震學(xué)與20年前是一個不同的領(lǐng)域。”但如果你不知道如何利用數(shù)據(jù),那么數(shù)據(jù)本身就什么都不是。
這就是為什么科學(xué)家們使用普林斯頓大學(xué)的超級計算機(jī)來模擬地球深處分散地震波的復(fù)雜行為。用于這種分析的技術(shù)幾乎完全依賴于波浪的一個單一特性,它的彎曲和反彈能力。因此,以同樣的方式,光波通過棱鏡時能在鏡子中反射或彎曲,地震波直接穿過均勻巖石,但在發(fā)現(xiàn)極限或粗糙度時被反射或折射。我們知道幾乎所有的物體都有表面粗糙度,因此會散射光。
科學(xué)家們對邊界的粗糙程度感到震驚。正如他們所解釋的,它比我們生活的表層更粗糙。換句話說,在660公里的邊界比落基山脈或阿巴拉契亞山脈更強(qiáng)的地形。盡管這項新研究無疑描述了我們腳下最聳人聽聞的發(fā)現(xiàn)之一,但他們的統(tǒng)計模型并沒有提供多少可以精確測定身高的方法。盡管如此,科學(xué)家們說,有些地下山脈有可能比我們在地球表面看到的任何東西都要大。
他們說粗糙度也不是均勻分布的。據(jù)科學(xué)家說,就像地殼表面有光滑的海底和巨大的山脈一樣,我們腳下660公里的邊界也有粗糙的區(qū)域和光滑的板塊。
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