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回顧:地下暗藏兩個巨型結構!分析讓人不安恐與生物大滅絕有關?

2024-04-24科學

地球深處的巨型結構

科學家在很早以前就認為, 月球 大約在45億年前由一顆名為「 忒伊亞 」的原行星撞擊而來。

這是科學家假設的太陽系早期的一顆古老行星,主要依據來自巨大撞擊假設。

根據該 巨型撞擊假說 ,忒伊亞圍繞太陽執行,幾乎沿著原地球的軌域執行。

靠近日地系統兩個更穩定的拉格朗日點其中的一個。

不過忒伊亞最後因金星與木星之間的重力影響,最終忒伊亞偏離了自身的軌域,最終導致忒伊亞撞向了地球。

電腦模擬表明,忒伊亞以大約45度角撞擊地球,並且撞擊時的速度不超過每秒4公裏。

另外在撞擊的過程中,猛烈的能量使得地球井噴式的噴出 大量原始地球以及忒伊亞的碎片

最終這些碎片在重力的作用下成為了月球,又或者成為兩個衛星,最終成為月球。

該假說除了解釋為什麽地球會有月球這麽大的衛星外, 忒伊亞假說 還可以解釋為什麽地球的核心要比科學家預想中的要大。

很大程度上是因為在撞擊的時候,忒伊亞的地核和地幔與地球的地核及地幔結合在了一起。

如今科學家提出了 另一種新的關於地球形成過程中的變化

並且可以透過該假設尋找到深埋於地幔之下的 兩個巨型結構 大型低切變速度區 LLSVP

從發現之初到現在,幾十年來地震學家一直對兩個巨型結構感到困惑。

從整體來看,它們就像一副假設在地幔深處的耳機一般。

一個位於 西非大陸板塊下方 ,一個位於 太平洋下方深處

大型低切變速度區 是科學家在全地幔剪下速度的 地震層析模型中 發現的。

這些特征邊界在各個模型的K均值聚類中顯得相當一致。

另外在全域球諧函式二次結構中很強,並且與兩個LLSVP的最小慣性矩對齊。

這說明,透過食用剪下波速度,不僅 驗證了LLSVP的既定位置 ,而且出現了穩定的地幔對流模式。

這種穩定的配置負責地表板塊運動的幾何形狀,以及地幔對流。

二級結構中 ,核心-地慢邊界正上方大約200公裏厚的下地幔層中,LLSVP位於赤道附近,但主要位於南半球。

地震波分析討論可能假設

地震層析成像顯示,非洲和太平洋地區的兩個LLSVP地區都從側面 橫向延伸數千公裏 ,並可能垂直延伸1000公裏。

在核心-地幔邊界位置,太平洋LLSVP的特定尺寸在3000公裏,比周圍的海床還要高上300公尺,且位於四個熱點上方。

這表明下方 有多個地幔柱 ,這些區域約占地幔體積的8%,並在地球整體比重中達到6%。

關於它的出現,一個比較合理的假設來自俯沖的大洋板塊堆積。

科學家透過對地球歷史上堆積的俯沖洋殼,以及海洋玄武巖的巖石學和地球化學研究中得到了相關假設依據。

太洋玄武巖的化學分析表明 ,地幔成分異質性是板塊構造的結果。

全球大洋玄武巖的數據分析

大洋玄武巖是整個結構變化的一個重要因素,但 在相關研究中 ,科學家發現地球本身並不具備太多大洋玄武巖的元素。

透過對地震訊號的分析,科學家推測在太平洋地區的俯沖板塊在地幔內部活動後,高溫讓其發生了相變。

從而產生了板坯,最終形成了一個致密的重熔體。

超羽流的模型分析中 ,透過添加真實板塊運動數據,相關材料便會被帶進LLSVP的活動位置,並且這部份與板塊起源中的已知俯沖帶形成對應關系。

超羽流的模型顯示

地震研究表明 ,超羽流的分布通常與LLSVP有關,大多數檢測到的超羽流模型似乎都聚集在LLSVP的內部和邊界地帶。

例如在太平洋地區北陸界的LLSVP,同一區域內人們發現到的板片在太平洋東界也有觀察到。

巨型結構的完整展示

科學家認為這可能 與附近的活動俯沖有關 ,所有的結果表明都認為LLSVP與周圍的地幔有著千絲萬縷的聯系。

在地震波的分析過程中,科學家透過大量的地震波記錄與觀察,並使用各種波形和技術。

從非洲LLSVP西北地方,一直到大西洋中部的東西長剖面中,探測到核心-地幔邊界上方的不同速度結構。

非洲地區的板塊圖示

非洲西北邊界的探測顯示 ,該LLSVP厚度為 11~16千米 ,跨越非洲LLSVP西北邊界的不同結構的過渡表明,板片和LLSVP材料與周圍地幔有著交互作用。

這可能會改變核心-地幔邊界上方的熱狀態和成分,並導致不同結構。

總的來講,這些數據探測和相關推測都展現出這兩個巨型結構的特別之處

在地球動力學中,地幔對流的模型演示表明, LLSVP會在運動過程中卷起成山脊或者成堆隆起

正如前面提到該建模在加入真實的板塊運動之後,幾者之間的表現和互動過程都表明巨型結構的位置正確性。

LSSVP橫向結構的變化曲線

另外它也解釋了為什麽長期以來人類都沒有發現它的存在。

因為整個過程發生的十分平緩,並且有著超羽流的幫助。

LLSVP的活動需要一定熱量維持,如果熱量消減,那麽活動則會減弱

大型結構的可能性

目前的 初步分析還不能完全揭示整個緩沖區的作用 ,另外LLSVP的結構和表現還需要透過進一步分析才能獲得全貌。

不少地震學家認為,它們可能是 從原始地球巖漿海洋的深處結晶得來的 ,或者說它們是原始地幔巖石的水坑。

原始地球與現代地球的對比

盡管遭受了 月球的撞擊 ,它們仍然保留了下來。不過新的同位素和相關模型顯示,LLSVP或許時外星球撞擊導致。

如果可能的話,這種巨型結構因天體撞擊由此帶來生物大滅絕,並在地球內部保留了這種結構。

冰島和薩摩亞的勘測證據表明 ,自月球撞擊以來,LLSVP就已經存在。

地震成像 追蹤到了超羽流現象,超羽流活動又與火山活動離不開關系。

在過去幾十年的研究中,科學家也陸續在其他島上發現了帶有放射性元素同位素的熔巖,而這些 放射性元素僅在1億年前出現

地幔-核心邊界的運動

很難說這兩個大型結構會不會因超羽流的活動引起變化, 從而影響 核心-地幔邊界 的運動。

如果是這樣的話,地球板塊活動也會跟著受到影響,大陸板塊受到俯沖作用的效果可能會更強,由此可能會引發新的生物滅絕。

但現在來看,它還是好好地待在地幔深處,或許這就是一個已經 穩定了的地球內部結構

地月撞擊學說表明,它的出現或許是月球在形成過程中帶來的巖石碎片。

科學家對忒伊亞撞擊的模擬

科學界如今也 沒有放棄忒伊亞撞擊學說的假設 ,在對月巖的研究中,科學家發現了氫與氘的比率。

月球樣本中的輕氫含量遠高於地球巖石中的含量,要想捕獲並保留這麽多的輕氫,那忒伊亞一定是一顆巨大且幹燥的行星。

只有一個幹燥、大型的原行星才可能分裂成具有貧鐵核心和富鐵地幔的地層。

最令人驚訝的是 ,科學家為了完成該假設模擬了忒伊亞的變化。 模型顯示,忒伊亞的核心會與地球的核心的合並

地月系統的形成推演

但需要明白的是,兩個不同的行星,其內部密度和大小是不一樣的。

究竟是什麽原因導致這兩個行星能在後面的融合過程中保持一致,仍然需要科學家進一步分析觀察。

各種瘋狂的想法在科學家的腦海中出現,關於這種巨型結構的討論仍在繼續,不知道未來能否利用科學儀器進行深入調查。

畢竟理論和實踐總有一定差距,在這之後我們或許就能知道這兩個大型結構究竟意味著什麽。 #圖文萬粉激勵計劃#