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地球内部隐藏着许多神秘而壮观的结构,其中两个巨大的斑点引起了科学家们的极大兴趣。这些巨型结构位于地幔深处,看上去就像是地球内部的巨型斑点。
(资料图片仅供参考)
一个巨型结构隐藏在非洲下方,从地核和地幔边界向上延伸了约1600到1800公里,而另一个巨型结构则潜伏于太平洋之下,向上延伸约700到800公里。从图上分析可以发现,非洲下方的巨型结构显然更加接近地表,这使得这个斑点显得异常不稳定。
事实上也的确如此,把时间唯独放在近3亿年,我们会发现超级火山喷发、地震等地质灾害有70%以上都发生在非洲这个斑点区域。这令科学家们更加感到不安了:这会不会就是史上生物大灭绝的幕后黑手?
地下神秘结构
早在20世纪80年代初期,科学家们就发现了这两个巨型结构,人们称其为大型低剪切速度区(Large Low Shear Velocity Provinces),简称LLSVP,当时是通过分析地震波发现的。
当地震事件发生时,地震波会在地球内部传播,并携带有关地球内部结构的信息。通过观测和分析地震波的传播速度、传播路径和传播特性,地球物理学家可以推断出地球内部的结构和性质。
地震波通常分为三种类型:纵波(P波)、横波(S波)和表面波。这些波通过地球内部的不同介质以不同的方式传播,从而提供了关于地球内部的信息。
P波(纵波)是一种相对较快的波动类型,可以在固体、液体和气体介质中传播。它是一种压缩性波动,沿着传播方向上的颗粒振动方向与波动方向相同。P波能够穿过地球内部的各种物质,包括固体的岩石和液体的地幔。
S波(横波)是一种相对较慢的波动类型,只能在固体介质中传播,无法穿过液体或气体。它是一种剪切波动,颗粒振动方向垂直于波动方向。通过观测S波的传播情况,地球物理学家可以确定地球内部的液体和气体层。
地震波在地球内部的传播速度和路径受到不同介质的物理特性影响。当波从一个介质传播到另一个介质时,它会发生折射、反射和衍射等现象,这些现象提供了有关地球内部结构的线索。通过在全球范围内布设地震仪网络并记录地震事件的数据,地球物理学家可以重建地球内部的结构模型。
利用地震波观测数据,地球物理学家可以推断出地球内部的各个层次,包括地壳、地幔、外核和内核。它们的密度、组成、温度和物质状态等特性对地震波的传播速度产生影响,因此地震波观测成为研究地球内部结构和构造的重要手段。
LLSVP位于地球的核幔边界下方,分布在地球内核和地幔之间。它们被认为是深部地幔中的热对流和物质循环的产物,可能与地球的地热活动和板块构造有关。LLSVP被描述为大型、几百至一千公里厚的区域,其直径可以达到数千公里。
在地震波传播的研究中,科学家们观察到通过LLSVP的地震波速度较慢,这表明LLSVP的物质性质与周围的地幔不同。这些区域的物质可能富含熔融物质、重金属或其他地球内部的特殊成分。LLSVP对地震波的传播路径和速度产生影响,这为地震学家研究地球内部的结构和动力学提供了重要线索。
LLSVP是怎么形成的?
科学家对LLSVP的起源和性质仍存在许多争议和不确定性。研究人员使用地震波观测、地球物理学模拟和实验室实验等多种方法来研究LLSVP的特征和形成机制。
目前,对LLSVP的起源主要有三种猜测,第一种是热对流假说,认为LLSVP是地幔中的热对流和物质循环的结果。根据这个假设,地幔中的热量通过上升的热柱从核幔边界上升,形成热对流循环。在这个过程中,物质可能从上升的热柱下方聚集在一起,形成了相对较热且相对较密的区域,即LLSVP,这是比较主流的观点。
第二种是岩浆上涌假说,认为岩浆从地幔深处上涌到地球表面,并在上涌过程中形成了LLSVP。这种岩浆上涌可能与热对流和地幔柱的相互作用有关。
第三种假说则认为这根本就是天外来物。在地球形成的初期的阶段,曾与一个小型天体相撞,小天体自非洲区域撞击,外表相对较软的部分留在非洲,而核心更硬的部分穿过地心来到太平洋这一侧,由于地心的高温使得连接的部分融化,因此现在看起来就是化为了两截。但这种说法更偏向于狂想,撞击的力度速度必须足够大才可能出现这种情况,在理论上是很难实现的。然而无论LLSVP的成因如何,科学家们都不得不担忧它可能造成的影响。
生物大灭绝
大约2.51亿年前,地球上曾发生一次严重的生物大灭绝时间,即二叠纪-三叠纪灭绝事件。这是地质年代五次大灭绝事件中规模最庞大的一次。据估计,当时约90%以上的海洋物种和70%以上的陆地物种在这一事件中灭绝。这场大灭绝对地球的生物多样性产生了巨大的冲击,研究人员估计,陆地生物可能需要3000万年才能恢复之前的繁荣和多样性。导致二叠纪-三叠纪灭绝事件的原因仍然存在一定的争议,但科学家们提出了几种可能的因素和假设。
在二叠纪-三叠纪转折期是一个火山活动频繁的时期,可能导致了大规模的火山喷发和释放了大量的有害气体和灰尘,对气候和环境产生了巨大的影响。火山活动释放的大量二氧化碳和甲烷等温室气体,引发了全球性的温室效应和气候变化,对生物群落和生态系统造成了压力。气候变化又引发了海洋环境的剧烈变化,造成了海洋缺氧和酸化,对海洋生物产生了毁灭性的影响。可能由于大规模的冰川融化和海洋水体的膨胀,导致海平面上升,改变了沿海地区的生态环境,最终形成了这场大灭绝。
整个事件的关键因素就是大规模的火山喷发,而火山喷发又与LLSVP关系密切,又怎能不让人担心?
第六次生物大灭绝
事实上人类现在可能正在经历地质年代的第六次物种大灭绝。自工业革命以来,环境在恶化、人口却在疯涨,鸟类和哺乳动物的灭绝速度是过去2亿年间的200倍,每天都有几十种动植物灭绝。有人说物种灭绝是自然规律,但这种速度绝对已经失常,更何况现在自然界已经很难诞生新物种了。根据生物学家的研究,新物种的诞生需要很长时间和大量空间,但是由于人类的飞速发展,生物们正在失去自然进化的环境和条件。
来自多个国家和地区的联合调查团队对地球生物物种最丰富的6个区域进行调查,随后他们得出结论:由于全球变暖,未来50年内,将有四分之一的动植物彻底灭绝。到2050年,灭绝物种的数量就将达到100万,如果这时候LLSVP再出点问题,那对地球生物来说就是雪上加霜。生物多样性维持着地球生物圈的运转,一旦大灭绝事件上演,人类绝难全身而退。
结语
地下的两个神秘巨型结构显示出,人类对于地球和宇宙的了解仍然处于初级阶段。我们至今无法确认LLSVP对地球的具体的影响,这也引发了科学家们的担忧:它会不会加剧第六次生物大灭绝事件?人类是否会因此受到更大影响?关于LLSVP的研究还在继续,你认为它是什么?它又是如何形成的呢?
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