地球重力場信號的巨大異常在地表深處移動

2007年，東大西洋上空發生了一件奇怪的事情。根據繞地球運行的衛星的說法，我們星球的重力場在沉降到原始狀態之前出現了大陸規模的異常。

一項新的分析表明，這種奇怪的事件在地表對人類無法檢測到，只是在重力監測衛星收集的數據中才被發現——原因是我們下方遠處的質量巨大重新分布。

據法國巴黎城市大學地球物理學家夏洛特·高涅·古蘭頓 （Charlotte Gaugne Gouranton） 領導的一個團隊稱，這種重新分布可能是地幔下邊界附近約 3,000 公里（1,864 英里）處物質相變的結果。

相關：美國宇航局正在觀察地球磁場中巨大的異常現象

異常是由一個關節檢測到DLR的以及美國宇航局名為重力恢復和氣候實驗的任務（恩典），一對從 2002 年到 2017 年繞地球運行的衛星。

當衛星在近地軌道上旋轉時，衛星配置對地球重力場的變化比地表上的傳感器敏感得多。它們以精確的隊形彼此保持在可檢測的距離內;它們之間的距離隨著重力場強度的變化而變化。

然后，這些變化可以與表面質量分布的變化相關聯，例如地下水的變化儲 層冰川融化和海平面變化，所有這些都表現為行星引力場的微小變化。

Gaugne Gouranton 和她的同事認為這些衛星可能記錄了來自地球深處的一些質量變化，因此他們搜索了 GRACE 任務期間收集的數據，尋找與地表活動不符的異常跡象。

2006 年至 2008 年間，在 2007 年 1 月達到峰值，他們發現了一個微妙但巨大的偶極子模式：一個帶的引力較強，旁邊的引力較弱，橫跨東大西洋約 7,000 公里。這種模式表示質量正在重新分布，而不是簡單地添加或刪除。

讓這個信號更有趣的是，它與同一區域的地球磁場的猛拉同時發生，由其他衛星記錄，稱為地磁混蛋.這些變化被認為是行星內部深處變化的結果，靠近甚至在液體外核中。

研究人員對各種場景進行了建模，以確定引力異常是否與地表過程有關，特別關注移動水，包括地下水和海洋。

這些模型不僅無法匹配異常的位置、規模或時間，而且產生觀測到的規模的異常所需的大量流動水在物理上也是不可能的。

一旦排除了地表過程，研究人員就需要弄清楚地表深處的哪些過程可能是原因。

地幔中最豐富的礦物是布里奇曼石（（Mg，Fe）SiO?）。在某些條件下，橋長石可以發生相變，從鈣鈦礦晶體結構設置為后鈣鈦礦結構.

這意味著礦物內部的原子轉變為不同的晶格構型，并且它發生在非常高的壓力和溫度下，而這些壓力和溫度只能在巖心-地幔邊界.

橋式巖石結構的這種變化還涉及材料密度的顯著變化，這將使該區域的質量重新分布得相當快，從而在上方的重力場中產生巨大的變化。這也可以解釋同時發生的地磁抖動。

該團隊的工作尚未得到證實，但還有其他影響。地震數據顯示奇怪的物質斑點靠近地核，似乎與周圍物質具有不同的特性。2007 年引力異常相移的擬議位置非常接近這些斑點之一，這可能意味著這兩種現象是相關的。

“通過分析 GRACE 衍生的重力梯度的時間序列，我們在東大西洋發現了一個異常的大尺度重力梯度信號，在 2007 年初達到最大值，這不能完全用地表水源或巖心流體流動來解釋，”研究人員寫道.

“這使我們認為，該信號的至少一部分可能反映了地幔深處的快速質量重新分布。”

這些大規模重新分配有多普遍，以及它們如何適應更廣泛的格局地球內部動力學，仍有待調查。

該研究已發表在地球物理研究快報.

寶寶起名 起名