地球深处的一个神秘层可能是其最早历史上的遗迹

在我们脚下大约3000公里（1864英里）的地方，有一个神秘的物质带，叫做D层，它的块状一直吸引着科学家。

新的研究表明，这一层可能是由一个古老的岩浆海洋形成的，该岩浆海洋被认为在数十亿年前覆盖了早期的地球。

国际研究小组的模拟表明，在这个古老岩浆海洋底部的极端压力和温度驱动下的化学反应，可能导致了我们今天在D层中看到的不均匀。

他们的模拟与之前的模型在一个关键方面有所不同：水，它存在于地球古代岩浆海洋中，但在这些海洋冷却和凝固时，它对这些海洋的影响很少被考虑。

这项新的研究认为，水可能与矿物质混合产生过氧化铁镁或（Fe，Mg）O2。这种过氧化物吸引铁，因此它的存在可以解释富铁层是如何在D层所在的地方形成的，就在地球熔融的外核和周围地幔之间的边界上方。

来自北京高压科学技术先进研究中心（HPSTAR）的数据科学家胡庆阳说：“我们的研究表明，这一含水岩浆海洋有利于形成一种富含铁的相，即铁镁过氧化物。”

“根据我们的计算，它对铁的亲和力可能导致铁主导的过氧化物在几到几十公里厚的层中积累。”

研究小组在他们的新论文中指出，当铁被拖拽时，这些化学反应集中在某些区域，形成了D层。

如果他们的想法是正确的，这也将有助于解释地球深处的超低速度带（ULVZs），这是一种物质密集的区域，可以使地震波慢得像爬行一样。

此外，研究人员认为，这些富含铁的地层可能具有绝缘作用，使下地幔底部的不同区域相互隔离。

研究人员表示：“我们的发现表明，富含铁的过氧化物，由岩浆海洋中的古代水形成，在形成D层的非均质结构中起着至关重要的作用。”

科学家们认为，这个岩浆海洋是在大约45亿年前与另一颗行星的巨大碰撞中形成的。

一些剩余的大块被喷射出来，形成了我们现在所说的月球，而挥发性元素（包括碳、氮、氢和硫）的大量混合物留在了我们的星球上，帮助激发了生命。

当然，回顾这么长时间并不容易，关于地球表面下有什么以及它是如何到达那里的，科学上还有很多争论。随着我们对这类问题的回答越来越好，我们也对数十亿年前的地球有了更好的了解。

普林斯顿大学的地球物理学家邓杰（音译）说：“这个模型与最近的数值模拟结果非常吻合，表明最下层地幔的非均质性可能是一个长期存在的特征。”

这项研究发表在《国家科学评论》上。

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