來(lái)自馬里蘭大學(xué)的科學(xué)家分析了近30年發(fā)生的數(shù)百場(chǎng)大地震資料后，在南太平洋馬克斯薩斯（Marquesas）群島火山口下面的地球深處，意外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大量高溫致密異常未知物質(zhì)組成的巨型結(jié)構(gòu)，而夏威夷下方此前發(fā)現(xiàn)的異常結(jié)構(gòu)也比以前認(rèn)為的要大得多。

地震發(fā)生后，各種地震波會(huì)通過(guò)地球內(nèi)部傳播到全球，這些震波遇到密度、溫度和成分不同的物質(zhì)時(shí)，會(huì)改變速度，發(fā)生彎曲或散射，從而產(chǎn)生可以被檢測(cè)到的回波?？茖W(xué)家們通過(guò)測(cè)量這些回波到達(dá)放置在地球不同位置的地震儀的時(shí)間和振幅，就可以描繪出地球內(nèi)部各種不同物質(zhì)的位置、大小、溫度等物理性質(zhì)，就像給人體做CT掃描，或者蝙蝠的回聲定位一樣。

馬里蘭大學(xué)研究人員利用的是一種特定類型的地震波——剪切波，尋找它在地幔邊界傳播時(shí)產(chǎn)生的回波。由于剪切波很難與隨機(jī)噪聲區(qū)分，因而很難識(shí)別出其中的回波。這次科學(xué)家們使用了一種名為Sequencer 的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，分析了1990年到2018年近30年間，太平洋海盆附近發(fā)生的數(shù)百次6.5級(jí)以上地震的7000張地震圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了大量隱藏在噪聲中的回波，從而可以更精細(xì)地描繪地幔和地核邊界處的地形結(jié)構(gòu)。

結(jié)果出人意料，在馬克斯薩斯群島下面的地核地幔邊界，研究人員意外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)此前未知的高溫密集巨型異常結(jié)構(gòu)，寬度達(dá)100公里，綿延上千公里；而在夏威夷下方，此前發(fā)現(xiàn)的同樣結(jié)構(gòu)，回波則更為強(qiáng)烈，這意味著這個(gè)異常結(jié)構(gòu)非常密集，比以前認(rèn)為的要大得多。這些高溫密集的異常結(jié)構(gòu)被稱為超低速區(qū)（ULVZ），它們從地核和地幔邊界不斷升起，會(huì)在漫長(zhǎng)的時(shí)間之后來(lái)到地表附近，最終噴發(fā)形成火山島。

看來(lái)地球內(nèi)部的活動(dòng)也是異常精彩而神秘，目前科學(xué)家們還不知道這些致密物質(zhì)的成分究竟是什么，也不知道它們是如何形成的，科學(xué)家們希望進(jìn)行更多的研究，以了解其形狀和范圍，從而揭示地球深處發(fā)生的地質(zhì)過(guò)程，為板塊構(gòu)造和星球演化提供更詳細(xì)的線索。

這項(xiàng)研究發(fā)表在6月12日《科學(xué)》雜志上。

參考：

Science：Sequencing seismograms: A panoptic view of scattering in the core-mantle boundary region

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