科技日报这下地幔混合对流模式有了实锤媒体报道揭示新发现的物品特性

"上天入地"是人类的梦想。近日,中国科学院测量与地球物理研究所倪四道等研究人员经过长期研究,发现了地幔混合对流的重要证据,为揭示地球深部秘密提供了新线索。

不断“进化”的地幔对流模式

上地幔下沉并到达地幔深处,下地幔热注上涌到达地表

基于地震波在地球内部传播速度的变化,地球固体表面以下划分为地壳、地幔和 地核三个圈层。如果把它们比作溏心的鸡蛋,那么 地幔就是固体的蛋白部分。 地幔 的厚度达2800多千米,其质量约占地球总质量的67%。根据 地震波波速 的变化,又可把 地幔 分为上 地 幕 和下 地 幕两层,410千米以浅的部分是 上 地 幕,660千米以深的部分为 下 地 幚,410千米与660千米之间的是过渡带。

众所周知,地球存在板块运动。“板块运动是的地面表现形式。”中国科学技术大学的地球动力学专家冷伟教授告诉记者,一切始于核底界面的边界,这相当于下的地面坐落在火炉之上,因此不断会有热柱上涌。

然而,一直以来,对流模式都存在争议。

最初,由于观测结果显示下的地面中保留有几十亿年前的原始面的残留物质,这就说明至少部分下的没有参与全面的对流,即使参与,也只是在下的内部进行。

然而,上世纪90年代末,更好的证据表明,对流不只存在于上的。

科学家基本确认,有些地方确实能进入下的,所以有些地方也可以穿过过渡带进入下去。

但是,这就很难解释为什么下的还保留着原始的地方?

为了解决这个问题,对流模式又进一步演化出了混合对流模式。这一新模型认为,有些地方是不完全分开,而有些地方则整体都发生了反转,但这不是每个地方都会发生,而是在某些区域可能会有一定的阻隔,没有发生反转。

倪四道等人的研究支持这一混合对流模式,他们首次发现非对称路径660公里间断面散射波震相,该发现难以用全或分层模型解释,而支持混合模型,即有的区域分层,对有的区域则整体起作用。

“当遇到比较光滑的地方时,就像镜子一样;但如果界面比较粗糙,则可能沿着不同的方向反射。”

而且,我们没有看到任何410公里界面的散射,只见到了660公里界面的散射,因此我们认为410公里较光滑,而660公里较粗糙,也就是说它存在小尺度起伏。

事实上,如果物质均一,就不太容易出现这种起伏。如果出现起伏说明两个之间可能存在化学界限。因此,我们提出410公里主要成因在变换,在一些区域还应该是一种化学界限,而其他地区则化学分层不明显,但只要有化学界限,就意味着有一种整体上的运动。而这些新的成果支持了混合对流模型。在《科学》杂志的一篇文章中评价说:“这项工作可以帮助回答关于宇宙演化根本性问题。”

“杀手”是一个远距离观察者

内部元素分布、异常结构仍然存疑点

至此,不知道人们将如何继续探索这个未知世界?通过数值模拟来模拟整个过程是否符合实际情况,以及通过各种方法来验证这些假设。但无论哪种方法,最终都需要依赖那些能够穿透全球的大自然力量——即大爆炸——来检验我们的理论和假设。在未来,或许我们将找到答案,让我们的旅程更加接近真理。一路向前!

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