在實(shí)驗(yàn)中首次捕獲在地表以下 1,700 英里處流動(dòng)的實(shí)心巖石

我們腳下約 2,700 公里（近 1,700 英里）的 D “層一直讓科學(xué)家們感到困惑幾十年.現(xiàn)在我們可能有一個(gè)答案，關(guān)于地球深處的這個(gè)特殊區(qū)域到底發(fā)生了什么——堅(jiān)硬的巖石正在流動(dòng)。

地震波當(dāng)它們穿過 D“ 層的邊界時(shí)意外加速，并且2004 年研究似乎找到了答案：它表明極端壓力和極端溫度可以使下地幔礦物鈣鈦礦轉(zhuǎn)換為標(biāo)記為 '后鈣鈦礦'，在 D“ 層邊界附近的某個(gè)位置。

然而，事實(shí)確實(shí)如此后來發(fā)現(xiàn)這個(gè)新階段本身不足以解釋地震波的加速。

在這項(xiàng)新研究中，瑞士和日本的科學(xué)家進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，以確定后鈣鈦礦中的晶體都需要指向同一方向，地震波才能加速。

“這一發(fā)現(xiàn)不僅解開了 D 層的謎團(tuán)，還打開了一扇了解地球深處動(dòng)力學(xué)的窗戶，”說來自瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的地球科學(xué)家 Motohiko Murakami。

“我們終于找到了最后一塊拼圖。”

研究人員基本上重新創(chuàng)建了地球深層在他們的實(shí)驗(yàn)室里，規(guī)模要小得多。他們發(fā)現(xiàn)，后鈣鈦礦晶體的排列決定了它的硬度，從而決定了波的運(yùn)動(dòng)。

他們還發(fā)現(xiàn)了其他東西：D“ 層上方的固體巖石可以在對(duì)流模式.這種類型的運(yùn)動(dòng)在地球?qū)拥牟煌糠钟兴煌?，決定了后鈣鈦礦晶體的排列。

它是由較冷的物質(zhì)（正在下沉）和較熱的物質(zhì)（正在上升）的組合驅(qū)動(dòng)的。這是我們?cè)诘厍騼?nèi)部的這個(gè)區(qū)域進(jìn)行這種運(yùn)動(dòng)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)證據(jù)——當(dāng)然，直接觀察是不可能的。

“這些發(fā)現(xiàn)表明，后鈣鈦礦相的織構(gòu)可以解釋 D” 不連續(xù)性的大部分關(guān)鍵特征，”寫研究人員在他們發(fā)表的論文中。

這一切都有助于我們了解地球表面深處發(fā)生的熱量、壓力和運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜相互作用。更好地了解這些力可以告訴我們更多關(guān)于火山噴發(fā)到地球的磁場(chǎng).

這核心-地幔邊界（CMB） 是固體地幔撞擊地球液態(tài)外核的地方，科學(xué)家們對(duì)此特別感興趣。它代表了材料在密度、成分、電導(dǎo)率和其他指標(biāo)方面的巨大轉(zhuǎn)變——這使得它對(duì)驅(qū)動(dòng)地球的最基本力量至關(guān)重要。

“我們的發(fā)現(xiàn)表明，地球不僅在表面活躍，而且在內(nèi)部深處也在運(yùn)動(dòng)。”說村上隆。

雖然這項(xiàng)研究有助于回答一些問題，但仍有很多留下的謎團(tuán)在那兒。

該研究已發(fā)表在通信 地球與環(huán)境.

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