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近期研究成果

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2025-12-19
  • 研究成果
  • 地球科學研究所
藏在地球深處 2,900 公里的隔熱毛毯:超低速帶

在地表之下約2,900公里深的地幔與地核交界處,遍布著一種神祕的小型異質構造「超低速帶」,科學家透過地震層析成像發現,這些構造尺度僅約百公里寬,幾十公里厚,它們的密度比周圍還高,卻能讓地震波穿過時會明顯減速。 為了解開超低速帶熱性質的謎團,本院地球所謝文斌研究員率領國際研究團隊,將研究目光鎖定在可能構成超低速帶的富含鐵之鐵方鎂石。研究團隊結合超快雷射技術與高溫高壓鑽石砧,首次精準量測其熱傳導率,結果發現鐵方鎂石的導熱能力極差。正因如此,超低速帶就像一層層鋪在地幔底部的「隔熱毛毯」,大幅阻隔地核熱量向外傳遞。這不僅改變地幔底部的熱流分布,還可能影響地核最上層的熱結構,進而牽動地球磁場的能量來源與運作方式。 這項研究揭示,地球深處約2,900公里的超低速帶,是影響地球深部熱演化與地磁場運作的關鍵結構。地球磁場如同一道無形的防護罩,能抵禦太陽風、保護大氣與生命,理解其生成與變動機制,對認識地球如何長期維持宜居環境至關重要。 此研究由本院深耕計畫與國科會計畫支持,研究團隊成員包含本院地球所戴夏飛研究員、研究助理曹懿麒以及美國密西根州立大學的Dorfman教授。研究成果11月25日發表於《自然通訊》(Nature Communications)。

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