地球物理学：潮汐トモグラフィーによって絞り込まれた地球の深部マントルの浮力

地球の固体潮汐は、月と太陽の重力によって生じる固体地球表面の変位であり、アフリカと太平洋の下にある2か所の巨大低せん断速度領域（LLSVP）の密度に敏感である。これらの巨大な領域は、マントル底部から約1000 km上方に広がっていて、その浮力は地球物理学界において活発な議論の的になっている。今回我々は、潮汐トモグラフィーを用いて、全球測位システム（GPS）に基づく半日周期の固体潮汐変形の測定から得られた地球の深部マントルの浮力を絞り込んだ。我々は、確率論的手法を用いて、2か所のLLSVPの下部3分の2にわたって、平均密度がこの深さ範囲の平均マントル密度より約0.5％大きい（すなわち、平均浮力は−0.5％である）が、この異常はマントル最低部に向かって強まっている可能性があることを示す。こうした構造体の浮力はおそらく、沈み込んだ海洋プレートか、地球の形成に関係した始原的物質と関連のある密度の高い化学成分の濃縮によって支配されていると、我々は結論付ける。マントルのダイナミクスは密度変化によって駆動されているので、今回の結果は、LLSVPの安定性と地球システムの長期的な進化に力学的に重要な影響を及ぼす。

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