新模型顯示地球深處的溫度變化或?qū)е禄鹕絿姲l(fā)
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：湯加火山爆發(fā)的驚人力量震驚了世界，但對(duì)于使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)研究地球表面以下深處溫度變化的示地山噴地球科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這座水下火山實(shí)際爆發(fā)的球深事實(shí)卻不那么令人驚訝。
據(jù)報(bào)道，溫度Hunga Tonga-Hunga Ha‘a(chǎn)pai 火山在1月發(fā)生的變化災(zāi)難性爆炸是30年來(lái)地球上任何地方有記錄的最大爆發(fā)。它使火山灰飛向天空，或?qū)箥u國(guó)湯加被火山灰所籠罩，致火遠(yuǎn)在阿拉斯加的新模型顯人都聽到了音爆聲，海嘯席卷太平洋。示地山噴
雖然湯加火山爆發(fā)的球深威力很大，但時(shí)間很短，溫度而去年西班牙加那利島拉帕爾馬的變化 Cumbre Vieja 火山爆發(fā)的爆炸性較小，但持續(xù)了近三個(gè)月。或?qū)?br>雖然不同，致火但最近的新模型顯這兩次噴發(fā)都提醒人們，大自然的破壞力有多大。更好地了解發(fā)生在我們腳下深處的自然過(guò)程，可能會(huì)使預(yù)測(cè)火山爆發(fā)的可能性更近一步。
這是歐空局科學(xué)為社會(huì)服務(wù)3D地球項(xiàng)目的目標(biāo)之一，在該項(xiàng)目中，一個(gè)國(guó)際地質(zhì)科學(xué)家小組聯(lián)合開發(fā)了一個(gè)最先進(jìn)的巖石圈全球模型，巖石圈是一個(gè)描述地球脆性地殼、上層地幔的頂部部分和下至400公里深處的巖石圈下層地幔的術(shù)語(yǔ)。該模型結(jié)合了不同的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，如來(lái)自歐空局GOCE的重力數(shù)據(jù)，以及原地觀測(cè)，主要是地震斷層成像。
在他們顯示地球上層地幔的溫度差異或熱結(jié)構(gòu)的模型中，研究人員可以看到，這些火山將在某個(gè)時(shí)候爆發(fā)。然而，預(yù)測(cè)這到底什么時(shí)候會(huì)發(fā)生，則比較困難。
馬德里康普頓斯大學(xué)的Javier Fullea說(shuō)：“我們的WINTERC-G模型，使用原地?cái)鄬訏呙韬虶OCE衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)，顯示了亞速爾群島羽流的一個(gè)分支。從地表到400公里深處，在上層地幔的底部都可以看到它。該羽流向東南方向流向馬德拉和加那利群島，圍繞著北大西洋非洲邊緣下面的冷地幔。”
“在全球范圍內(nèi)，我們看到Hunga Tonga火山位于后弧盆地中，由湯加板塊的俯沖形成。后弧火山與冷板塊被地幔融化有關(guān)，因?yàn)榘鍓K向下滑入地幔。”
來(lái)自英國(guó)劍橋大學(xué)的Sergei Lebedev補(bǔ)充說(shuō)：“從這樣的模型和地震斷層掃描中，我們看到結(jié)構(gòu)從加那利群島下面很深的地方上升。這些異常反映了上升到地球表面的熱物質(zhì)，被稱為熱點(diǎn)或羽流，是地表火山的一個(gè)持續(xù)來(lái)源。”
“ Hunga Tonga-Hunga Ha‘a(chǎn)pai 火山的起源是不同的。它是Tonga–Kermadec弧的一部分，太平洋構(gòu)造板塊的邊緣俯沖到澳大利亞板塊之下。在這里，我們的成像顯示了在俯沖的太平洋板塊上方的水化、部分熔化的巖石層，它為弧形火山提供了能量。”
但是，這些熱異常是從哪里來(lái)的？答案就在更深的地方，在大約2800公里的深度，并且與地核-地幔邊界的結(jié)構(gòu)有關(guān)：大-低剪切波速度區(qū)（LLSVPs）。這些突出的大陸大小的結(jié)構(gòu)似乎對(duì)地表的行為方式有很大的影響。
挪威地球演化動(dòng)力學(xué)中心的Clint Conrad說(shuō)：“地幔中的流動(dòng)（對(duì)流單元驅(qū)動(dòng)板塊構(gòu)造）與主要羽流位置之間存在著聯(lián)系。沿著地心-地幔邊界的流動(dòng)將羽流物質(zhì)推向LLSVPs，形成羽流。在模型中，這種流動(dòng)是由圍繞兩個(gè)LLSVPs的下沉板塊驅(qū)動(dòng)的。例如，加那利群島位于非洲LLSVP的邊緣之上。”
然而，LLSVPs的確切起源和建立仍然難以捉摸。在最近的4D地球科學(xué)會(huì)議上，科學(xué)家們利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)和地震學(xué)模型討論了替代的概念和想法，這將有望在不久的將來(lái)導(dǎo)致對(duì)地球內(nèi)部的更詳細(xì)的研究。
組織者之一、來(lái)自荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的Bart Root總結(jié)說(shuō)：“顯然需要一種多學(xué)科的方法，將不同類型的衛(wèi)星數(shù)據(jù)與地震學(xué)數(shù)據(jù)以一種共同的方式結(jié)合起來(lái)，以解決地球內(nèi)部深處的確切結(jié)構(gòu)。”
歐空局的Diego Fernandez指出：“我很高興看到歐空局的FutureEO科學(xué)促進(jìn)社會(huì)項(xiàng)目正在取得成果，這將進(jìn)一步提高我們對(duì)諸如我們剛剛在拉帕爾馬和湯加看到的事件的深層來(lái)源的理解。”
“值得注意的是，來(lái)自GOCE衛(wèi)星的數(shù)據(jù)一直是這項(xiàng)研究的關(guān)鍵。GOCE以極其詳細(xì)和精確的方式繪制了地球重力場(chǎng)的變化，早在2013年就完成了其在軌任務(wù)--而科學(xué)家們?nèi)匀灰蕾囘@些數(shù)據(jù)。這是另一個(gè)例子，說(shuō)明我們的衛(wèi)星任務(wù)帶來(lái)的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其在軌壽命。”

(責(zé)任編輯：時(shí)尚)