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机器学习发现地球内部的神秘团块

时间: 2020-06-13 16:52:36 作者: 来源:网络 点击:
地球表面之下的神秘结构已经被发现,提出了关于我们的星球是如何在其最不知名的深度组成的新问题。虽然众所周知,地球有一个由固体地幔层包围的液态铁熔化的核心,但人们很少探索在所谓的地核-地幔边界周围发生的确切过程。
 
 
 
现在,新的研究采用地震学的方法进行相关的勘探。虽然我们通常只在地震强度足以造成可见损害时才注意到地震,但实际上,地震更为常见。每一次地震都会在地表以下产生地震波,在地球上可传播数千英里。重要的是,这些地震波通过密度、成分或温度等不同特征的区域时会发生变化。
 
马里兰州大学地质学系的研究人员正是利用这一点来更好地了解地核-地幔边界正在发生的情况。通过跟踪太平洋盆地地震波的回波,他们发现大约40%的通道含有所谓的横波回波。它们是随着回声沿地心地幔边界传播而产生的,波在不同的时间传播并到达地震仪器场地。来自附近结构的回声到达仪器的速度更快;来自较大结构的回声更大。结合运动时间和振幅的测量,可以建立岩石和其他物质的物理特征模型。
 
但通常情况下,只测量几个波。这可能会让人们很难识别不同的回声,因为它们可能会混入底部的混响。UMD地质学家所做的是建立一个更广泛的网络,一次观察数千个地核-地幔边界回声,而不是像往常那样一次只关注几个回声,它们获得了一个全新的视角。
 
Kim和该团队使用了一种机器学习算法Sequencer,它可以分析来自数百次地震的7000幅不同的地震地图。这些地震发生在1990年至2018年之间,来自太平洋盆地周围的6.5次或更大的地震。虽然Sequencer最初是为天文学家开发的,用来发现太空中的辐射模式,但事实证明它也擅长于处理地震回波。
 
科学家们已经发现,夏威夷下面的核-地幔边界上的一大片非常密集的热物质产生了独特的强烈回声,表明它甚至比先前估计的还要大,而且这片被称为超低速度区(ULVZs)的斑块发现在火山羽流的根部,那里的热岩从核幔边界升起,产生火山岛屿。夏威夷下面的ULVZ是已知最大的ULVZ。与此同时,在Macsace群岛下首次发现了一个ULVZ。
 
 
 

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