不可思议的未解之谜

研究人员凝视地球内部发现了两个大陆大小的结构，它们颠覆了我们对地幔的看法。它们的存在对我们回到地球表面意味着什么？

地震断层扫描成像显示了位于非洲下方地幔底部的“斑点”的一部分。斑点上方的慢波速度区域，包括尖端和分支，可能表明羽流或上升流。学分：玛丽亚 Tsekhmistrenko

在我们脚下约 2,000 公里处，有大量的热地幔物质，在过去 4 年里一直困扰着科学家们。

正如一些科学家所称的那样，这些斑点是大陆的长度，比珠穆朗玛峰高 100 倍。它们位于熔融外核上方的地球岩石地幔底部，这个地方如此之深，以至于地球的元素被挤压得面目全非。这些斑点是由岩石制成的，就像地幔的其他部分一样，但它们可能更热、更重，并且是解开地球过去故事的钥匙。

科学家们在 1970 年代后期首次发现了这些斑点。研究人员刚刚发明了一种观察地球内部的新方法：地震断层扫描。当地震震动地球时，它会向四面八方释放能量波。科学家们在这些波到达地表时跟踪它们并计算它们来自哪里。通过观察来自全球数千个仪器的许多地震波的传播时间，科学家们可以逆向工程出地球内部的图片。该过程类似于医生使用超声波设备对子宫内的胎儿进行成像。

“最终，很多人认为板块构造是我们在地球上存在生命的原因之一，”哈佛大学地球物理学家 Harriet Lau 说。科学家们认为，这些斑点在地球深处的许多过程中都发挥了作用，包括板块构造和火山作用。

一旦研究人员开始形成地球内部的图像，他们就开始看到他们从未想象过的事物。

地球与太空探索教授埃德加内罗说：“从一开始，这些模型就非常清楚地表明，在地幔底部，接近中心的一半处，有这些巨大的区域，波浪在这些区域中传播得更慢。”在亚利桑那州立大学。

慢波速度带集中在两个位置：一个位于太平洋下方，另一个位于非洲下方和大西洋的一部分。剑桥大学的地震学家Sanne Cottaar说，它们看起来就像“核心-地幔边界上的大山” 。其他研究人员将它们描述为“相互重叠”的圆锥形砾石坑或巨大的沙堆。这些斑点是如此之大，以至于如果它们位于地球表面，国际空间站将需要在它们周围导航。

“它们基本上是不可错过的，”牛津大学的地震学家Karin Sigloch说。“他们只是出现在每个人的照片上。”

毫无疑问，这些斑点存在，但科学家们不知道它们是什么。最近的一篇论文称，这些斑点“仍然很神秘”。科学家甚至无法决定如何称呼它们。它们有许多名称，最常见的是 LLSVP，代表大型低切变速度省份。

这个谜团的部分原因是地球科学家一直在努力解决的问题：他们永远无法访问地球内部。“与太阳、月球或火星表面相比，我们对脚下深处的了解更少，”伦敦大学学院研究员 Paula Koelemeijer 说。科学家们一直在试图想出新的方法来间接地窥探地球内部。

幸运的是，感知地球内部微小摆动的技术进步，以及为更多地点配备仪器的努力，一直在推动该领域向前发展。最近对尖端技术的几项研究正在带来新的见解。