给地球照X光 探索地球内部结构
2016-09-19 13:09:20   来源:科技日报
内容摘要
地震不仅带来房屋倒塌、山崩地裂、更给人们记忆深处带来了噩梦,人们期盼着能“先知”地震的到来。科学家日前通过研究海洋风暴,首次从地球内部探测到了由风暴激发的罕见地震波。利用这些地震波给地球内部结构成像,就仿佛给地球照X光一样,有望为研究地球内部结构提供新工具。

也许穷其一生,人类也无法感知我们脚下的地球正以五花八门的方式发出声音。事实上,就连最明显的地震运动也是地球不同类型和频率抖动的复杂组合。通常情况下,大规模的破坏由一种被称作面波的地震波引起,但其实在这些危险的面波席卷一切之前,地震已经发出了快速而微妙的征兆。

这些征兆被称为体波,这种波以近乎直线的运行轨迹直接到达地核。体波比面波要微弱得多,因此通常很难被人类发现。不过有趣的是,这些震前的低频脉动能够引起狗和马等动物的警觉。

体波通常具有两种基本形式。一种有点像声波那样通过拉伸或者变形在陆地上向前移动,被称作P波。P波通常作为一种“预测波”,因为它们通常首先到达。另一种是S波,又被称为“续至波”,它们通常会像海浪侵袭地表那样上下、左右运动。S波较为微弱,而且通常被P波淹没,因此很难被监测到,但它们却非常重要。

四川省地震局、川滇国家地震监测预报实验场四川分中心专家指出,当波动以大圆弧路径席卷地球并返回到地表后,地质学家们可以检测并测量到它们。波动在传播过程中,遇到重要的地球化学或物理结构分界面的时候,例如在地核和地幔之间的边界(核幔边界),它们就会发生反射、折射,甚至停止传播,这就意味着研究震后P波和S波的传播有助于阐明地球的内部结构。

通过“气象炸弹”风暴激发产生的P波或S波记录,可以构建高分辨率的地球内部结构图像,还可以精确地计算出上下地幔之间边界层的深度。

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