地球深處的神秘層可能是其最早歷史的遺跡

在我們腳下大約3,000公里（1,864英里）處，有一條神秘的物質(zhì)帶，稱(chēng)為D“層，長(zhǎng)期以來(lái)一直因其塊狀而吸引科學(xué)家。

斑塊薄，其他地方厚，這層可能已經(jīng)形成來(lái)自古老的巖漿海洋新的研究表明，人們認(rèn)為它已經(jīng)覆蓋了十億年前的早期地球。

國(guó)際研究小組的模擬表明，在這個(gè)古老的巖漿海洋底部，由極端壓力和溫度驅(qū)動(dòng)的化學(xué)反應(yīng)可能導(dǎo)致我們今天在D“層中看到的不均勻性。

他們的模擬與以前的模型在一個(gè)關(guān)鍵方面有所不同：水存在于地球古老的巖漿海洋中 - 但很少考慮它們?cè)诶鋮s和凝固時(shí)對(duì)這些海洋的影響。

這項(xiàng)新研究認(rèn)為，水可能與礦物質(zhì)混合產(chǎn)生過(guò)氧化鐵鎂或（Fe，Mg）O₂.這種過(guò)氧化物會(huì)吸引鐵，因此它的存在可以解釋富鐵層是如何在D“層所在的位置形成的，就在地球熔融的外核和周?chē)蒯Ｖg的邊界上方。

“我們的研究表明，這種含水的巖漿海洋有利于形成一種稱(chēng)為過(guò)氧化鐵鎂的富鐵相。說(shuō)數(shù)據(jù)科學(xué)家Qingyang 胡，來(lái)自北京高壓科學(xué)技術(shù)高級(jí)研究中心（HPSTAR）。

“根據(jù)我們的計(jì)算，它與鐵的親和力可能導(dǎo)致以鐵為主的過(guò)氧化物在幾公里到幾十公里厚的層中積累。

當(dāng)鐵被拖拽時(shí)，這些化學(xué)反應(yīng)集中在某些區(qū)域并形成了D“層，該團(tuán)隊(duì)在他們的新論文中建議.

如果他們的想法是正確的，這也將有助于解釋超低速區(qū)（ULVZs） 在地球深處 - 密集的物質(zhì)區(qū)域，使地震波減慢到爬行。

此外，研究人員認(rèn)為這些富含鐵的層將產(chǎn)生絕緣作用，將不同區(qū)域保持在底部。下地幔彼此分離。

“我們的研究結(jié)果表明，由巖漿海洋中的古老水形成的富含鐵的過(guò)氧化物在塑造D層的異質(zhì)結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，”胡說(shuō).

這個(gè)巖漿海洋是由一次巨大的碰撞形成的與另一個(gè)星球科學(xué)家認(rèn)為，大約45億年前。

一些剩余的塊是彈出并成型我們現(xiàn)在稱(chēng)之為月亮，而揮發(fā)性元素（包括碳、氮、氫和硫）的令人陶醉的混合物仍留在我們的星球上助力火花生活.

當(dāng)然，回顧這么多時(shí)間并不容易，而且還有很多科學(xué)爭(zhēng)論下面是什么地球表面以及它是如何到達(dá)那里的。隨著我們更好地回答這些問(wèn)題，我們也會(huì)更好地了解數(shù)十億年前的地球是什么樣子。

“這個(gè)模型與最近的數(shù)值建模結(jié)果非常吻合，表明最下層地幔的異質(zhì)性可能是一個(gè)長(zhǎng)期存在的特征。說(shuō)地球物理學(xué)家Jie 鄧，來(lái)自普林斯頓大學(xué)。

該研究已發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》.

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