IT之家 1 月 19 日消息，2024 年 11 月 4 日發(fā)表在《科學報告》（Scientific Reports）期刊上的一項研究揭示，科學家通過一種新型地震成像技術(shù)，在地球地幔深處發(fā)現(xiàn)了“大量”可能是古代地殼碎片的異常區(qū)域。這些被稱為“沉沒世界（sunken worlds）”的神秘塊體出現(xiàn)在一些意想不到的地方，令研究人員感到困惑。
據(jù)IT之家了解，長期以來科學家通過地震儀繪制地球內(nèi)部的三維圖像，利用地震波在地球內(nèi)部的傳播路徑來研究地殼和地幔的結(jié)構(gòu)。這種方法幫助科學家識別了通過板塊俯沖帶被拉入地幔的古老地殼碎片，即俯沖板塊。例如，2024 年 10 月，研究人員宣布在復活節(jié)島下方的地幔深處發(fā)現(xiàn)了一片沉入地幔的海底地殼。
然而，這項最新研究發(fā)現(xiàn)，一些新探測到的異常區(qū)域位于從未發(fā)生過已知板塊活動的地方，例如西太平洋下方。這與以往發(fā)現(xiàn)的俯沖板塊不同，后者通常出現(xiàn)在板塊碰撞或曾經(jīng)碰撞的區(qū)域。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH Zurich）地質(zhì)研究所的博士生托馬斯?斯考滕（Thomas Schouten）在 2025 年 1 月 7 日的一份聲明中表示：“這是我們的難題。通過新的高分辨率模型，我們在地球地幔中到處都能看到這些異常，但我們并不清楚它們究竟是什么。”
研究人員提出了幾種可能的解釋。這些塊體可能是 40 億年前地幔形成時殘留的類地殼物質(zhì)，也可能是過去幾億年中在地幔內(nèi)部形成的其他高密度物質(zhì)。然而，這些都只是推測。蘇黎世聯(lián)邦理工學院的代表在聲明中寫道，這些塊體的身份仍然是一個“重大謎團”。
為了獲得這些新發(fā)現(xiàn)，研究團隊采用了一種名為“全波形反演”的新技術(shù)。這種方法通過計算機模型將全球不同地震產(chǎn)生的地震圖整合成一張清晰的圖像。由于計算量巨大，研究人員使用了瑞士國家超級計算中心的“Piz Daint”超級計算機（曾是歐洲最強大的計算機）來完成數(shù)據(jù)處理。
研究合著者、蘇黎世聯(lián)邦理工學院地震學家安德烈亞斯?菲希特納（Andreas Fichtner）將全波形反演技術(shù)的應用比作醫(yī)學影像的進步。他解釋道：“想象一下，一位醫(yī)生研究循環(huán)系統(tǒng)幾十年后，突然獲得了一種新的、更好的檢查工具，然后發(fā)現(xiàn)臀部有一條本不該存在的動脈。這正是我們對這些新發(fā)現(xiàn)的感覺?！?/p>
研究人員認為，這些新發(fā)現(xiàn)的塊體可能是俯沖板塊，主要是因為地震波穿過它們的速度與已知俯沖板塊相似，但這并不能證明它們是同一種物質(zhì)。斯考滕表示：“我們需要計算不同物質(zhì)參數(shù)，以確定它們是否能產(chǎn)生觀測到的地震波速度。本質(zhì)上，我們必須深入研究波速背后的物質(zhì)特性。”
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