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科学家用地震波绘制地球内部地图

2015-3-26 11:11:20

据国外媒体报道,美国普林斯顿大学的科学家对地震进行监测,利用监测到的地震波绘制了迄今为止精确度最高的地球内部模拟图,揭示了地壳与外核之间的层地幔。这些3D模拟图展示了令人吃惊的景象,好似一个精美的大理石。

展现地球内部的3D模拟图由普林斯顿大学教授杰罗恩-特鲁普领导的研究小组绘制。监测过程中,他们对地震震动的速度进行了分析。地震波穿过固态岩石时的速度较快,穿过岩浆时的速度较慢。在科学家绘制的3D模拟图中,较慢的地震波呈红色和橙色,较快的地震波呈绿色和蓝色。

科学家进行此项研究的目标是在年底前绘制整个地幔的地图。地幔的深度达到1865英里(约合3000千米)。特鲁普的研究小组利用田纳西州橡树岭国家实验室的超级计算机“泰坦”对地震波进行分析。“泰坦”每秒可进行近20千万亿次运算。迄今为止,研究小组已经对3000次5.5级以上的地震的地震波进行了分析,所用数据来自于全球的数千个地震监测站。这些监测站绘制的震动图揭示了地震波的移动。通常情况下,地震波的速度可达到每秒数英里,可持续数分钟。

特鲁普教授表示:“我们对地幔上升流和地幔热柱的结构充满浓厚兴趣。我们将对获取的图像进行分析,了解与众不同的特征。”特鲁普等人绘制的3D模拟图揭示了构造板块的精确位置。构造板块之间的碰撞导致地震。此外,这些地图还揭示了岩浆的位置。岩浆涌上地表导致火山喷发。

此前进行的类似研究只对3种类型的地震波进行分析——纵波或者压缩波、次波或者剪切波以及地面波。特鲁普采用的技术利用了从震中移动到探测器的地震波以及从探测器移动到震源的地震波,被称之为“伴波”。“泰坦”计算机对地震波从震中向外的传播进行模拟,所获取的数据与震动图进行比较,随后利用比较得出的差异对其模型进行改进。特鲁普表示:“你不知道呈现在你眼前的究竟是什么东西,一切都等着我们去研究和发现。这是这项研究计划最迷人的地方。” △

(杨孝文)

这幅模拟图展示了太平洋下方的地幔,较慢的地震波呈红色和橙色,较快的地震波呈绿色和蓝色。

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