年度科学：地幔的温度

地质学家长期以来一直对地球地幔的温度感到好奇——这层厚厚的岩石层从地下20到1800英里延伸，夹在地球的核心和地壳之间。将温度计伸到那个深度显然不可行，因此研究人员使用了间接方法。今年，两位地球物理学家宣布，他们可能在一个大炮的炮筒中找到了答案。

桑迪亚国家实验室的凯瑟琳·霍兰德和加州理工学院的托马斯·阿伦斯将橄榄石——一种半透明宝石——放入一个装置中，该装置本质上是一个密封的巨型高功率大炮。他们以高达每秒四英里的速度向橄榄石发射弹丸，产生短暂而强烈的冲击波，从而将橄榄石的晶体结构转变为两种被认为是地幔主要成分的矿物——镁辉石和钙钛矿。地震波数据表明，下地幔部分熔融，因此研究人员将岩石炸至不同的压力下，寻找其开始熔化的水平。每次岩石受到撞击时，都会散发出研究人员可以测量到的热致发光，并从中计算出其温度。

通过这些读数，研究人员估计下地幔的温度不超过7300华氏度——大约是太阳表面温度的四分之三。了解该温度将有助于地球物理学家理解热岩柱如何穿过地幔，并在地表表现为火山，并可能影响构造板块的运动。阿伦斯说，我们正在深入研究如何解释如此厚的熔岩层如何在深处存在。该层可能是为夏威夷火山链和冰岛等火山地貌提供物质的层。