说起Michael Jackson, 很多人脑海里会浮现出他“违背地心引力”上演45°站立的舞姿。今天我们要介绍的这位Jackson身上同样带有“地心”这个关键词。她,就是杰出的地质学家Jennifer Jackson——掌握着读懂地心的魔法,对地球内部的两个巨大“肿块”进行检测研究,取得重要发现。
作为加州理工学院的矿物物理学教授,Jennifer曾获美国国家科学基金会早期职业奖,这是为极具科研潜力的职业教师设立的奖项。2013年,她还加入全球最具影响力的地学学术组织——美国矿物学会,并任职至今。Jennifer还在很多高校担任教职,希望把毕生所学传授给更多学生,为地质学界培育更多人才。
“地心肿瘤”新突破:Jennifer功不可没
人们对地球内核的好奇和对宇宙星空的探索一样源远流长,从未停歇。在大量科幻作品建构的世界里,地球甚至存在神秘的“地心文明”。似真似假的图片和传闻,让一众科幻迷深信“地心人”的存在。然而,随着科学技术的不断进步,科学家对地球内部结构的了解也逐渐深入。他们发现地球内部高温缺氧,并不适合生命存活和发展,“地心文明”因此也慢慢成了无稽之谈。
地球内部示意图
但是,一个地球内部的科学发现让科幻迷重燃信心——高温与熔岩共存的地球内部竟然还存在两个坚固如“肿瘤”的巨型异物,这会不会就是地心人建造出来的堡垒呢?
其实早在20世纪70年代,科学家就已经通过地震波检测发现了这两个“肿瘤”,但当时科技水平有限,无法对其有更多了解。近期,Jennifer团队用强力地震波探测仪给地球又做了一次“体检”,对这两个“肿瘤”有了进一步的认知。
与传统的探测方法不同,Jennifer团队在地球表面安放了数千个地震仪,通过逆向跟踪地震波,找到地震源。而地震波在穿行不同的物质构造时,速度也会不一样。根据这个特点,Jennifer和其他科学家共同发明了一种“地震层析成像法”新技术。这项技术能像人身透视X光片一样映射出地球内部影像,帮助人类揭开地球内部的神秘面纱。
通过这项技术,Jennifer和科学家们发现,当地震波通过非洲大西洋和太平洋底下时,速度要比其它地方慢得多,意味着这两处下面存在的高密度巨型异物,也就是我们所称的“肿瘤”了。
地心“肿瘤”透视图
Jennifer团队的研究成果表明,这两个巨型异物深入地面约2000公里,其面积相当于地球所有陆地之和。它们的高度超过880公里,比100个珠穆朗玛峰还高。若将其放在地面,连太空的国际空间站也只能从它们的半腰掠过。
颠覆常规认知,新发现意义非凡
为什么地心的两个“肿瘤”会引起如此广泛的关注?
在人们的普遍认知中,地球内部都是高温的熔岩。曾经有人将地球比作一个架在火上烤的“大铁锅”,地球内部的物质就好比是铁锅内被煮成糊状的稀饭,被地球内部的数千度高温煮成了熔融形状,不断地沸腾、翻滚。在地球内部,再坚固的物体都会被融化,哪怕是巨大的山脉,也很难逃过熔岩的吞噬。直到科学家发现了地心的两个巨型“肿瘤”,颠覆了人们对地球内部结构的传统认知,也为人类进一步探秘地心打下了基础。
地心“肿瘤”示意图
不过,科学家也给相信“‘肿瘤’是地心人建造的堡垒”的科幻迷们泼了一盆冷水。通过分析这两个巨型异物出现的地点,科学家判定“肿瘤”是地球自然作用的结果,是因为岩浆在大面积海洋的作用下冷却,从而产生如此大的地底“山峰”。
另一方面,最新研究发现,这两块“肿瘤”顶部会向上长出许多树枝状结构,并与地表火山的根部相连。尽管我们还不清楚这会对地壳板块和地表火山活动造成什么影响。但有科学家猜测,这两个深埋地球内部的异物可能关系到环太平洋火山带以及地球板块的形成和运动,甚至可能关系到38亿年前地球生命的诞生。
地心“肿瘤”顶部向上长出许多树枝状结构
由于现在的科技水平依旧有限,我们还无法深入地下采集更多的信息加以研究,不过Jennifer表示,她的团队会加强监测和跟踪研究的力度,尝试了解更多地球内部的运行机制。
校园女神:是良师,也是益友
Jennifer在加州理工学院地质和行星科学部(The Division of Geological and Planetary Sciences,简称GPS)的地震实验室工作,研究方向是将实验结果与地球物理学的方法相结合,从而更好地理解行星内部。
Jennifer的研究小组结合一系列光谱方法,确定了候选行星材料在极端压力和温度条件下的弹性、振动性和化学性质。通过与Seismo实验室的合作,他们将最新的矿物物理结果与地震观测及地球动力学建模相结合,从而获取对地球内部的多维理解。
Jennifer和同事及学生亲切合影
你可能会觉得这些不明觉厉的专业名词背后,是一位穿着白大褂、戴着护目镜,不苟言笑、冷酷无情,每天死守实验室的女强人。然而事实却与我们的想象大相径庭。Jennifer渊博的知识储备和平易近人的性子,为她赢得实验室乃至整个理工学院学生们的尊敬与爱戴,她灿烂爽朗的笑容和幽默风趣的谈吐,总能让研究的过程充满欢笑。对于学生来说,Jennifer既是良师,也是益友;对于同事来说,Jennifer则是能力出众、可以依赖的战友。
11月3日的腾讯科学WE大会,Jennifer Jackson将带你探索精彩的地质世界,与神秘地心来一场美丽的邂逅。