[科普中國(guó)]-科學(xué)揭秘：地幔熔巖“液滴”如何形成

在地球深處，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)大型的液滴狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)的厚度都比珠穆朗瑪峰高100倍。這些大小與大陸相當(dāng)?shù)摹耙旱巍蔽挥诘睾酥?，距離地表約2900公里。研究者認(rèn)為它們是由與地幔其他部分不同的物質(zhì)所組成的。

研究者稱，這些奇特的大型結(jié)構(gòu)或許能揭示地球形成的過程，并幫助解釋驅(qū)動(dòng)火山噴發(fā)甚至板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的機(jī)制。來自美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的科學(xué)家將他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在近期的《自然—地球科學(xué)》雜志上。

這兩個(gè)“液滴”正好分處地球兩端，一個(gè)在太平洋下方，另一個(gè)則在大西洋之下。它們通常被稱為“熱化學(xué)異常體”。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家一直認(rèn)為熱化學(xué)異常體是由地幔物質(zhì)構(gòu)成，但溫度高于平均值。這是熱地幔巖石緩慢攪動(dòng)、上升導(dǎo)致的結(jié)果。

不過，研究者現(xiàn)在提出，地幔中的熱化學(xué)異常體可能具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)。新研究顯示，這些“液滴”中含有被板塊構(gòu)造向下擠壓的物質(zhì)，甚至可能是由地球在45億年前形成時(shí)的殘余物質(zhì)所組成。

亞利桑那州立大學(xué)地球和太空探索學(xué)院的愛德華·加爾內(nèi)羅說：“盡管這些‘液滴’的起源和組成依然未知，但我們推測(cè)，它們包含著地球如何形成以及如何運(yùn)作的線索?！睂?duì)地球深處地震的研究顯示，地震波在這些熱化學(xué)異常體中傳播得較為緩慢。

研究者認(rèn)為，由于板塊構(gòu)造的向下運(yùn)動(dòng)，這些熱化學(xué)異常體周圍的地幔物質(zhì)可能由溫度相對(duì)較低的巖石組成。盡管還有很多問題需要解決，但新的數(shù)據(jù)顯示，它們比周圍的地幔物質(zhì)密度更大。除此之外，它們的活動(dòng)還更加穩(wěn)定，持續(xù)時(shí)間很久，形狀受到地幔流的影響。

隨著該領(lǐng)域研究的深入，研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)，這些“液滴”的神秘起源將很快被揭開。