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地球神秘的D层:古代海洋和行星碰撞的遗迹

地球 2026-02-24 菜科探索 +
简介:地核-地幔边界非均质结构的形成。

来源:uux.cn中国科学出版社(神秘的地球uux.cn)据中国科学出版社:在地球深处,

【菜科解读】

(神秘的地球uux.cn)据中国科学出版社:在地球深处,有一个被称为D层的神秘层。

这个区域位于大约3000公里以下,正好位于地球熔融外核和固体地幔之间的边界上方。

与完美的球体不同,D“层是令人惊讶的不规则的。

它的厚度因地而异,有些地区甚至完全没有D”层——很像地球海洋上方的大陆。

这些有趣的变化引起了地球物理学家的注意,他们将D层描述为一个异质或非均匀区域。

胡庆阳博士(高压科学与技术高级研究中心)和邓博士(普林斯顿大学)领导的一项新研究表明,D层可能起源于地球的早期。

他们的理论基于巨大撞击假说,该假说提出一个火星大小的物体撞向原地球,在撞击后形成一个行星范围的岩浆海洋。

他们认为D层可能是这次巨大撞击遗留下来的独特成分,可能为地球的形成提供线索。

这篇论文发表在《国家科学评论》杂志上。

邓博士强调,在这个全球岩浆海洋中存在大量的水。

这种水的确切来源仍然是一个有争议的话题,人们提出了各种理论,包括它是通过星云气体和岩浆之间的反应形成的,或者是彗星直接输送的。

邓博士继续说道:“主流观点认为,当岩浆海洋冷却时,水会向底部集中。

到最后阶段,最靠近核心的岩浆可能含有与当今地球海洋相当的水量。

海底岩浆海洋中的极端压力和温度条件将创造一个独特的化学环境,促进水和矿物之间的意外反应。

胡庆阳博士解释说:“我们的研究表明,这种含水的岩浆海洋有利于形成一种富含铁的相,称为铁-镁过氧化物。

与下地幔中预期的其他主要成分相比,这种化学式为(Fe,Mg)O2的过氧化物对铁的偏好甚至更强。

研究人员补充道:“根据我们的计算,它对铁的亲和力可能导致以铁为主的过氧化物在几公里到几十公里厚的层中积累。

”。

这种富含铁的过氧化物相的存在将改变D”层的矿物组成,偏离我们目前的理解。

根据新模型,D”层中的矿物将由一种新的组合主导:贫铁硅酸盐、富铁(Fe,Mg)过氧化物和贫铁(Fe、Mg)氧化物。

这种以铁为主的过氧化物还具有低地震速度和高电导率,使其成为解释D层独特地球物理特征的潜在候选者。

这些特征包括超低速带和高电导层,这两者都导致了D层众所周知的成分不均匀性。

“我们的发现表明,富含铁的过氧化物是由岩浆海洋中的古代水形成的,在形成D”层的异质结构方面发挥了至关重要的作用。

”青羊说,这种过氧化物对铁的强烈亲和力使这些富含铁的斑块与周围的地幔形成了鲜明的密度对比。

从本质上讲,它起到了绝缘体的作用,防止它们混合,并可能解释在下地幔底部观察到的长期不均匀性。

杰补充道,“这个模型与最近的数值模拟结果非常吻合,表明最底层地幔的非均质性可能是一个长期存在的特征。

识质存在地球仪互动暗藏日本喜剧梗,引发本土玩家热议

已有不少玩家体验过科幻动作游戏识质存在,并在其中发现了一处耐人寻味的细节。

这一细节或许不易被多数西方玩家察觉,却在日本玩家群体中引发广泛关注――它藏身于一段看似寻常的地球仪互动场景之中,实则暗含一段源自本土喜剧文化的巧妙致敬。

游戏中,玩家可获得一种名为“地仪”的特殊全息投影装置。

该装置能根据数据重建现实世界中的各类物品,而地球仪正是最早可复原的物件之一。

当角色戴安娜成功激活这一模型后,她随即开始旋转球体,并逐一指向不同国家的地理位置。

表面看来,这只是角色探索世界设定的自然延伸。

但熟悉日本喜剧风格的玩家很快意识到,这一连串动作与某位知名喜剧艺人的标志性桥段惊人地吻合:在那段广为流传的表演中,演员突然亮出地球仪,以夸张的节奏快速转动,继而猛然定格、高声报出国家名称,荒诞感与节奏感共同构成笑点核心。

尽管戴安娜并未复述原桥段中的经典台词,但她旋转地球仪的方式、停顿的时机以及指向动作的力度与节奏,均与该喜剧段子高度一致。

不少玩家推测,开发团队很可能有意借鉴了这一表现形式,将其转化为专为日本玩家设计的隐藏式幽默。

当前,日本玩家社群正围绕这一发现展开热烈讨论,普遍认为其相似度已远超偶然范畴。

也有玩家半开玩笑地指出,对缺乏相关文化背景的海外用户而言,这段动画或许仅显得略显突兀,难以领会其中蕴藏的会心一笑。

好诡异的景象!科学家:土卫六上存在“慢速推进的巨浪”

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同样的微风可以在土卫六表面激起巨浪,却仅够在地球上泛起涟漪。

Schneck / Ashton et al. 麻省理工学院(MIT)博士生 Una Schneck 等人,近日在《地球物理研究:行星(Journal of Geophysical Research: Planets)》杂志上刊发表了一篇文章,称他们开发了一个名叫“行星波浪(PlanetWaves)”的新模型,可以精确描述地球之外天体表面液体形成的波浪形态。

据称该模型综合考虑了行星的气压和液体的特性,包括其密度、粘度和表面张力——这些参数能够量化波浪在形成过程所受到的阻力——而非仅考虑行星的引力。

研究人员发现,在地球以外的天体表面,波浪的形态和强度可能与地球迥然不同。

仅够地球泛起涟漪的微风,在土星的卫星土卫六(Titan)表面,却能掀起高达3米的巨浪。

同样的微风可以在土卫六表面激起巨浪,却仅够在地球上泛起涟漪。

Schneck / Ashton et al. 研究人员称,人们可能已经习惯了地球上特定的波浪形态,但通过这个模型,我们可以非常直观地看到在不同的液体、不同的大气和不同的引力条件下波浪运动方式的差异,而这种差异很可能会挑战我们的直觉。

土卫六是迄今为止已知地球以外唯一一个表面存在大量液态物质的天体。

但土卫六表面的液体并不是水,而是油性的甲烷、乙烷等碳氢化合物(烃类物质)。

这些物质只在-179℃的极寒环境中才保持液态。

但是迄今为止事实上没有人直接看到过土卫六表面的这些湖泊或海洋,要想知道那里会产生什么样的波浪,只能靠模拟。

研究人员通过模拟发现,由于土卫六的引力仅为地球的14%,其湖泊或海洋中液体的密度较低,且更易流动,因此仅够地球泛起涟漪的微风,也能在那里掀起3米高的巨浪。

所以如果我们站在土卫六的海边,可能会看到这样一幕超现实主义的景象:尽管迎面而来的只是轻柔的微风,海中却已掀起巨大的波浪——更让人感觉诡异的是,这些巨浪却在以非常慢的速度缓缓移动,其推进的速度像是慢镜头。

由此也引出了另一个让人好奇的谜——在地球上,海浪的长期拍打,会对海岸构成严重侵蚀——那么在土卫六上,这些“巨浪”是否也有同样的能力? 如果我们将地球和土卫六进行比较,会发现在地球表面,河流入海口通常有所谓的“三角洲(Delta)”;

但在土卫六上,尽管也有河流和海岸线,却几乎看不到类似三角洲的地貌。

这种差异是否与波浪的差异有关? 了解这种差异,也有助于工程师设计出能够在土卫六湖泊或海洋表面漂浮的探测器。

这样的探测器必须能够承受“当地”海浪的冲击。

此外,尽管火星表面现在已经没有液态水,但在几十亿年前,却并非如此。

通过该模型,研究人员发现, 当时仅需较小的风力,就可在液态水的表面掀起波浪;

而随着火星大气层的逐渐散失,其表面气压和温度下降,在此过程中产生波浪所需的风力也越来越强。

在太阳系以外,行星 LHS 1140b 位于宜居带,它的密度表明其有高达 19% 的含水量。

LHS 1140b 是一颗“超级地球”,其引力比地球强得多。

那里如果有海洋,那么在相同风速下产生的海浪要比地球上小得多。

一个更为奇异的范例可能是 Kepler-1649b——这颗酷热的系外行星,其引力强度与地球相近,且大气环境可能与金星差不多——富含大量硫酸。

如果 Kepler-1649b 表面存在硫酸湖,那么由于硫酸的密度是液态水的两倍,若要在其湖面上掀起硫酸的涟漪,所需的风力要比在地球上强得多。

而巨蟹座 55e(55 Cancri e)表面则可能覆盖着熔岩湖。

熔岩的黏性非常大,与此同时这颗行星的引力也比地球强,所以要在这些熔岩湖表面掀起涟漪,则需要时速近 130 千米的狂风。

土卫六。

NASA / JPL-Caltech 参考 Waves hit different on other planets https://news.mit.edu/2026/waves-hit-different-on-other-planets-0416 Modeling Wind-Driven Waves on Other Planets: Applications to Mars, Titan, and Exoplanets https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2025JE009490

地球神秘的D层:古代海洋和行星碰撞的遗迹

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