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埋在地下的山脈可能比珠穆朗瑪峰還要大!

1994年,玻利維亞(Bolivia)發生一場8.2級的大地震,如今有科學家借由分析此大型地震資料,發現地球內部深處藏有巨大“山脈”結構,它距離地球表面約660公里深,甚至大過珠穆朗瑪峰(聖母峰)。

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當年玻利維亞的地震為有史以來震源第2深的地震。強大的地震可以產生衝擊波,這些衝擊波穿過地球的核心向各個方向傳播到地球的另一側並再次返回,科學家們透過衝擊波的資料研究地球內部。

過去我們所熟知的地球內部結構擁有一層富含矽的地殼、一層溶融狀的地幔(地幔)、一層液體的外核和一個固體的內核。其實地球還有一層“過渡帶”,它將地幔分成上部地幔與下部地幔。

美國普林斯頓大學(Princeton University)地球物理學家對地球上地幔和下地幔之間的邊界進行的一項研究,透過當年玻利維亞的地震波穿過地核與地幔的反射資料,再經由電腦運算描繪出地底下的地形,研究人員意外在上部地幔與下部地幔間,發現巨型山脈與裂縫。近日地球物理學家將研究結果發表在《科學》(Science)期刊上。

研究團隊利用普林斯頓的“老虎”超級電腦分析“過渡帶”的衝擊波,資料顯示出過渡帶的頂部及底部的地形。過渡帶的頂部邊界相對平滑,但在過渡帶的底部邊界則呈現鋸齒狀,深度變化巨大,達3.2千米。

研究人員表示,此一發現可能有助於回答一些有關地心物理學的問題。目前尚不清楚在過渡帶兩側的上地幔和下地幔的融合情況。研究小組還表示,平滑的部分可能是上下地幔融合良好的地方,而鋸齒狀的部分則相反。但沒有人確切知道這些巨大的突出山脈結構是如何演變的,但它可能是由於地質之間的移動和層間化學混合造成的。

那麼,這個邊界最初是如何形成的,如何持續這麼久的呢?研究人員認為,古構造板塊的遺跡可能是通過馬里亞納海溝這樣的俯衝帶被推入地球深處,並遺留在這裡。這些來自地殼的古老岩石所帶來的化學差異可能會造成參差不齊的樣貌。

過去科學界對於上下部地幔為何區隔的原因始終有所分歧,有學者認為是化學成分不同所致,另一派學者則認為是因為物理原因導致分隔。這項研究的作者之一潔西嘉.歐文(Jessica Irving)博士指出,這次研究的結果令人興奮,因為它們為我們提供了新的資訊,有助於科學家瞭解已經下降到地幔中的古代構造板塊的原因,以及遠古地幔物質可能存在的區域。

 

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