地球是太阳系中唯一颗拥有生命的超级星球,地球内部由地壳、上地幔、下地幔、外核、过渡层和内核构成,地壳是固态,上地幔是熔融状态,下地幔是液态,外核是液态,内核是固态,地球内部大概就是这个样子。
以上这些都是众所周知的事情,大家或多或少都知道一点,然而真实的地球内部结构并非这么简单,随着研究的不断深入,地质学家在地球内部发现越来越多的独特结构,现在又有新发现。
2023年4月,发表在《科学进展》的新研究称,迄今为止最高分辨率地球南半球地下地质图来了,它揭示了地核被异常结构包裹的真相,该结构的厚度比珠穆朗玛峰高5倍。
南极洲是世界上最寒冷的地方,然而科学家们却在南极洲冰川中建立了15个地震监测站,三年时间,这些地震监测站绘制了数千次地震波图,美国阿拉巴马大学地质学家萨曼莎·汉森利用这些地震波图绘制了南半球地下地质图。
地震波能穿透厚厚的地球内部时,移动速度和反弹方式可以揭示地球内部物质成分,因此,南半球地下地质图揭示了包裹着地核层的异常结构,地震在穿透该结构时移动速度较慢,因此,它被称为超低速区(ULVZ)。
根据地质图显示,在外核与上地幔交界区域(CMB)中,即地表以下2900公里深处,有一层薄而自立的地质层,它的厚度从几公里到几十公里不等,这意味着有些地方的厚度比珠穆朗玛峰还要高5倍。
然而对于直径达12742公里的地球而言,几十公里厚度真算不了什么,但是地质学家萨曼莎·汉森利比较感兴趣的是,超低速区(ULVZ)究竟由什么物质组成?为何它会深入到地球外核之中?
经过一番研究后,地质学家们认为,超低速区(ULVZ)很可能是古代海洋的“洋壳”,洋壳是指经过数千万年沉积的海洋海底,拥有着比珠穆朗玛山脉还要多得多的沉积物质。
地壳板块的运动,以及地球内部的变化,让古代海洋的“洋壳”成为了不断深入地球内部的“俯冲带”,在过去的数亿年里,板块的移动将“洋壳”推入到地球下地幔与外核外界处,然后静止在那里。
我知道,地球内部的温度实在是太高了,高达6800℃,所以核幔边界(CMB)中的物质都处于熔融状态,但是古代海洋的“洋壳”由多种物质组成,包括矿物质和重金属,所以它能以固态形式存在。
研究人员认为,古代海洋的“洋壳”很可能已经在核幔边界埋藏了数百万年,“洋壳”高度有限,但是面积还是比较巨大的,它包裹着地球,未来还将继续存在下去。
我们知道,地球表面拥有一个强度约为0.75高斯的地球磁场,地球磁场是地球的最重要的一层“保护伞”,它的作用可以用来抵抗太阳风暴和宇宙射线的入侵,将来自外太空的所有高能粒子阻隔在大气层之外。
地球磁场主要由地球内部的液态外核产生,地球外核由大量铁元素组成,高温让铁变成液态,地球在自转的时候,移动的铁水流产生巨大的电流环,电流转化为磁场,这就是地磁场的由来。
古代海洋的“洋壳”卡在地球外核中,几十公里厚度虽无法影响到铁水的移动,但或多或少会对地球磁场产生一些影响,搞不好还会让地球磁场出现“空洞”,导致超强太阳风暴和宇宙射线趁虚而入。