地震波数据揭示了地球表面下2900公里处的巨大结构,位于地球熔融的核心和固体地幔之间的边界上。
马里兰大学的Doyeon Kim和他的同事分析了数百次大地震的数据,他们在南太平洋的火山马克萨斯群岛下面发现了一个新的结构,该结构被称为超低速(ULV)带,直径约1,000公里,厚度约25公里,Kim说。
这些结构被称为ULV带,因为地震波以较慢的速度穿过它们,但它们是由什么组成的仍然是一个谜。它们可能在化学上与地球的铁镍合金核和硅酸盐岩石地幔不同,或者具有不同的热性质。
研究人员在分析1990年至2018年太平洋盆地周围发生的7,000次地震的地震活动记录时发现了这一结构。这些地震的震级都在6.5级或更高,而且都在地球表面以下200公里以下。
研究小组观察了一种特殊类型的地震波(称为横波)沿核-地幔边界传播时产生的回波。单个地震记录的横波回波很难与随机噪声区分开来,因此研究人员使用了一种机器学习算法,该算法最初是为识别大型天文数据集中的趋势而设计的。
对数千个横波的同时分析揭示了马克萨斯群岛下面的巨大结构。研究小组还发现,之前在夏威夷地下发现的一个超低速区域比之前认为的要大得多。
金说,研究地幔很重要,因为它可能会揭示地球的结构是如何随着时间的推移而发展和变化的。“地球的地幔是对流发生的地方,它实际上是热点火山活动和板块构造的驱动机制,”他说。
识别超低真空带可能有助于我们更好地了解一些火山是否起源于地球表面深处,以及地球下地幔的组成。