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地球深部地幔是动态流动的

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地球深部地幔是动态流动的

一项由伦敦大学学院(ucl)领导的新研究发现，当古老的海底深度超过1000公里，进入地球深处时，它们会导致下地幔的热岩流动，其动态程度远超此前的想象。

这一发现回答了长期以来关于地幔流动的性质和机制的问题。这是了解地球降温速度的关键，也是了解我们的星球和太阳系其他星球动态演化的关键。

研究者说，我们经常把地幔想象成流动的液体，但它不是——它是一种固体，随着时间的推移移动非常缓慢。传统观点认为，在撞击地核之前，地球下地幔的岩石流动是缓慢的，而最活跃的活动发生在只有660千米深的上地幔。我们已经证明，在南环太平洋和南美洲深处的大区域，情况并非如此。在这里，同样的机制，我们看到引起运动和变形的热，加压岩石在上地幔也发生在下地幔。如果这种增加的活动在全球范围内一致发生，地球降温的速度可能比我们之前想象的要快。

这项研究提供证据的动态运动在地球的下地幔在古代海底陷入地球的核心,从上地幔(~ 660公里以下地壳)到下地幔(~ 660——1200公里深)。研究小组发现，下地幔的形变和流动增加可能是由于深部地球中岩石晶格缺陷的移动所致，这种形变机制被称为“位错蠕变”，其在深部地幔中的存在一直是争论的话题。研究人员使用从地震形成的地震波中收集的大数据集来探测地球内部深处发生了什么。这项技术已经被很好地建立起来，并且可以与CAT扫描中使用辐射来观察身体发生的情况相媲美。

在CAT扫描中，窄束x射线穿过人体，到达与之相对的探测器，形成图像。地震波以几乎相同的方式穿过地球，并被位于地球震中另一侧的地震台探测到，这使我们能够绘制出地球内部结构的图像。通过将4300万地震数据测量数据与使用英国超级计算设施HECToR、Archer和意大利Galileo计算集群的动态计算机模拟相结合，CINECA的研究人员生成了图像，以绘制出地球地幔在我们脚下1200公里深处的流动情况。

他们揭示了在西太平洋和南美洲下面地幔流动的增加，那里古老的海底在数百万年里一直向地心俯冲。这种将地震数据与地球动力学计算机模型相结合的方法，现在可以用来绘制全球整个地幔流动的详细地图，以确定位错蠕变是否在极深处是均匀的。研究人员还想模拟物质如何从地核上升到地表，这将与最新的研究一起，帮助科学家更好地理解我们的星球是如何进化到现在的状态的。

地球上地幔流动的方式可能会控制为什么我们的星球上有生命，而其他星球上没有，比如金星。金星在太阳系的大小和位置与地球相似，但很可能有非常不同的地幔流动方式。通过揭示我们自己的秘密，我们可以了解很多关于其他行星的情况。