地震波走时显示地球外核成分的变化

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1997年5月,南太平洋克马德群岛发生大地震。20多年后的2018年9月,第二次大地震袭击了同一地点,震源来自同一地区。

地震波走时显示地球外核成分的变化

维吉尼亚理工大学地球科学家Ying Zhou说,虽然这两次地震相隔20年,但都发生在同一地区,因此预估地震波会以相同的速度在地球内部传递。但在150多个全球地震测站中的4个地震记录,却发现了一个异常现象。在2018年的地震中,一组SKS地震波相的传播速度比1997年相同的SKS波相大约快1秒。SKS波相代表地震波传递的三个阶段:首先,地震波以S波的形式穿入地函,再转换为P波进入外核,然后转换为S波的形式再次回传地函。这些波的传播速度和传播路径上的物质密度有关。
见图说图说:蓝色线条显示了一个SKS波相的传递路径,经过外核低密度区域,使地震波速度增快。

Ying Zhou说:在这个地震波的路径上,外核的物质成分发生了一些变化,造成地震波可以走得更快。自1997年以来,氢、碳和氧等较轻的元素向上移动,改变它们所在区域的密度,使得该区物质密度下降约2 – 3%,对流速度约为每小时40公里。

这项研究可以提供有用的见解,以了解外核及其对流是如何变化。本研究已发表在Nature Communications Earth & Environment期刊上。(编译/吴典谚)

资料来源:phys.org

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