地球内核与地幔交界处并非平坦，有两个特殊凸起。非洲下方的凸起更古老、物质混合更均匀，太平洋下方的则含年轻洋壳，这一发现挑战了此前的起源模型，将带你了解内核边界的复杂结构。

　　在地球地核与地幔的交界处，存在两个巨大的区域，五十年来一直困扰着地质学家。如今，新的研究发现这两个区域的成分各不相同，这挑战了此前认为它们起源相似的模型，为解开谜团提供了新线索。

　　我们对地球内部结构的了解，大多来自地震产生的地震波，以及地震波在地球不同部位传播速度的变化，有时还会从边界反射的特性。较早的一项发现是，下地幔与地核交界处的结构并不均匀，而是存在两个巨大的区域，地震波在这些区域会减速。这些区域被称为“大型低地震波速省（LLVPs）”，有时也被称为“大型低剪切波速省”。

　　数十年来，我们对LLVPs的了解仅限于它们的位置——一个位于非洲、西班牙及大西洋部分区域下方，另一个位于太平洋下方——以及它们大致的范围。不过，近年来研究进展加快，地质学家现在认为，它们由密度相对较高的大洋壳构成，这些大洋壳从所在板块分离出来，被迫深入地幔。

　　我们还了解到，这些凸起的高度可能达900千米（559英里）。结合它们覆盖地核表面超过四分之一的面积来看，这些都是我们尚未充分了解的地球重要特征。今年早些时候，一些此前难以解释的观测结果被归因于LLVPs内部较大的颗粒尺寸，这表明它们形成的时间非常久远。

　　然而，长期以来，人们一直认为这两个LLVPs的成分和起源是相似的。但一项新研究的作者表示，非洲下方的LLVP年代久远得多，且内部物质混合更均匀；而太平洋下方的LLVP则含有大量被强行带入地球深处的年轻大洋壳。

　　在地质学家和天文学家的语境中，“年轻”与我们日常理解的含义不同。在这项研究中，“年轻”指的是在过去3亿年内有大量物质补充进来。

　　非洲下方的LLVP从地核表面向上延伸的高度也更大，这弥补了其密度较低的特点，因此从我们的探测仪器来看，两者的整体表现相对相似。

　　我们无法获取这两个LLVP的样本，因此这些结论是基于地幔内部对流驱动物质循环的模型得出的。研究团队认为，这两个LLVP位于地球几乎相对的两侧，并非巧合，而是重力沉降作用以及俯冲地壳在地幔中被搅动过程的自然结果。不过，它们也并非完全静止，例如在过去数亿年内，非洲下方的LLVP就曾向南移动。

　　“由于数值模拟并非完美，我们针对一系列参数运行了多个模型。但每次模拟都发现，太平洋LLVP富含俯冲大洋壳，这表明地球近期的俯冲历史是导致这种差异的原因。”该研究的主要作者、卡迪夫大学的詹姆斯·潘顿博士在一份声明中说。

　　研究团队认为，环太平洋火山带（大致沿太平洋边界分布）的俯冲带，正不断将大洋壳俯冲到上覆大陆之下，为太平洋下方的LLVP补充物质。而非洲板块的移动速度慢得多，因此向下输送到下方LLVP的地壳物质也更少。即使有物质被输送下去，在漫长的下沉过程中，也会与地幔发生更多混合，这在一定程度上解释了其密度较低的原因。

　　所有这些发现，都与此前“LLVPs是月球形成时的碰撞遗留产物”的理论相矛盾。

　　尽管目前针对这仅有的两个LLVPs已有大量研究，但你可能会疑惑，为何此前没有发现它们的差异。不过研究团队表示，这种差异被两者相同的温度所掩盖——温度是影响地震波传播速度的最重要因素。

　　“这两个LLVPs成分不同但温度相同，这是关键所在，也解释了为何从地震学角度看它们似乎是相同的。”该研究的合著者、牛津大学的葆拉·科莱梅耶博士说，“同样有趣的是，我们发现地球表面板块的运动，与3000千米（1864英里）深的地球内部结构之间存在联系。”

　　虽然LLVPs距离我们非常遥远，但它们仍会对我们产生影响。特别是，它们会阻碍热量从地核均匀地传递到地幔，进而影响外核内部的对流，而外核对流正是驱动我们赖以生存的地磁场的动力。此外，还有一些初步证据表明，它们可能与超级火山的形成有关。

　　你倾向自然成因还是人为现象？给出你最信服的理由。这两个内核凸起的差异发现，为地球深部结构研究提供了新视角，未来还需更精准的模型来验证其形成过程。