地震学：地震学的自由振動を用いた全球3Dマントル減衰モデル

地震波速度のみに基づいた地震波トモグラフィーモデルは、地球の3D構造の熱起源と組成起源の違いを区別する能力に限界がある。減衰の観測で地震波速度を補完することで、マントル対流の進化を理解する上で基礎となるこの区別が可能となる。しかしながら、全球の3D減衰モデルは、現在、上部マントルでしか得られていない。今回我々は、地球全体の振動を用いて作成されたマントル全体の3D全球減衰モデルを提示し、偶数次の球面調和関数の4次までに制約を与える。上部マントルでは、高い減衰と低い速度が相関しており、これまでの研究と一致して熱起源を示していることが分かった。下部マントルではその逆で、地震波速度が速い「環太平洋域」で最も高減衰であり、大規模低地震波速度域（LLSVP）で最も低減衰であることが分かった。このモデルを、実験室に基づく粘弾性モデルによって予測された地震波速度および減衰と比較することで、環太平洋域は温度が低く粒子径が小さい領域であり、温度が高く粒子径の大きいLLSVPを取り囲んでいることが示唆された。推定される粒子径変化と温度変化に対して計算した粘度は、LLSVPが長寿命で安定した特徴を持っていることを裏付けている。

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