分享

地球内部到底是什么?4大主流说法争论不休,到底哪种是对的?

 天童老僧 2016-10-04

迄今,地球上最深的钻孔是在俄罗斯波罗的海地盾上的科拉半岛所打的cr -3超深钻 孔,其深度达12 262 m。然而,地球的地核则深达超过3 000 km以下。现今世界各地超过 万米的深井寥寥无几,它们也不过仅触及地壳的皮毛而已,至于地核内部是什么东西(尽管 科学家根据地震波推测是铁质),至今仍是一个不解之谜……现代地球科学探测结果把地 球分层为地壳、地幔和地核三大部分关于地球内部的地核究竟是什么物质?地球科学界主要有“空心说”和“实心说”两大说法。此外,还有“多孔世界”、“镜宇宙”等理论。

地球内部到底是什么?4大主流说法争论不休,到底哪种是对的?

空心说

早在20世纪20年代,俄罗斯著名的地质学家弗拉基米尔·奥布鲁切夫认为,很久以 前,宇宙中一颗巨大的陨星掉落到地球上,穿透了地壳,于是形成了一个空洞,里面很可能保 存着一个被遗忘的史前世界。

1968年11月23日,美国ESSA -7卫星拍摄的一张北极地区的照片,上面能见到一个 黑暗的大洞。1989年也拍了几张金星北极的照片,上面也有一个黑洞。科学家对这些照片 分析后大胆地设想,说不定地球的内部是空心的。既然有空洞,那么为什么不可以假定里面 生存有某种神秘的生物呢?

“空心说”的科学论据之一是对地球表面面积和其重量的比较。如果地球内部全部是 由岩石构成,那它的重量就会比现在这个重量大得多。造成这种结果不外乎有两种情况:是 空心或是多孔。目前世界上物理学界就很盛行“多孔世界”这种说法。此外,还有一种“镜 宇宙”理论——空间在镜宇宙中以一种奇特的方式收缩,使得一个球形里面含有另一个球 形面,而且第二个比第一个的重量还大。这就是说,地球里面很可能藏有第二个地球。

地球内部到底是什么?4大主流说法争论不休,到底哪种是对的?

实心说

长期以来,人们就认为,地球的内部即地核是固体的,然而时至今日这一观点尚未得到 证实。原因就是目前钻探到不了几千千米的深度。

几百年来,人们获知的地球并不是由冷却了的岩石构成的。现今世界各地活火山喷发 出的岩浆清楚地表明,地球内部除了固体岩石外,还有炽热的岩浆液体和高温气体。目前科 学家根据地震波在地球内部不同深度传播速度的变化,推测在地壳平均33 km以下至 2 900 km是地幔层(密度3. 32?5. 66 g/cm3,压力136. 8万个大气压,温度1 000 ~ 4 000 ^ ), 与整个地球的平均密度比较接近。在地幔圈层中就存在一个所谓的软流层,在那里熔化了 的物质占绝大比例。在更深的2 900?6 371 km的地核圈层,由于地球内部的密度、压力和 温度,都是随着深度的加大而增加,推测地核,特别是近地心部分是由极其致密的物质组成 的。其密度(9.71 ~16g/cm3)比钢铁还要大得多,地心深度压力达360万个大气压,温度高 达4 000 ~ 6 000丈。然而,这只是科学推测而已。

地球内部到底是什么?4大主流说法争论不休,到底哪种是对的?

1936年,丹麦地震学家莫格·雷曼女士证明,地球内部有个地核存在,它的外层是液状 的,而内核是固态的。但无法对这个理论作出确切的求证。甚至关于地核究竟是液态,或是 气态,还是固体的,科学界的专家学者仍是各执一词。

最近,美国加州大学的华人学者曹爱民和同事发现了强有力的证据,证明地球确实有一 个坚硬的、固体的核心。他们详细研究了 1980—1999年间在太平洋南部发生的20次较大 级别的地震数据;系统地分析了德国格莱芬贝格埃里记录的地震波数据,并对数据进行复杂 处理,然后与以有一个固体地核为出发点作出的理论预测结果对比,结果是两者惊人地 相似。

科学家们在寻找地核体性方面,是通过识别所谓的PKJKP相上。PKJKP相是通过地核 时会发生变化的地震波。它们在经过液体的地核外层时的形态是密集波或P波(类似声 波),进人地核内部后变成剪切波或S波。穿过地核重新返回地核外层再次变回成P波,因 为剪切波在液态中是无法传导的。国际研究小组的最新研究报告指出,曹爱民等人这项研 究成果可能会给地心研究带来根本性的转折。

地球内部到底是什么?4大主流说法争论不休,到底哪种是对的?

内核是固体

科学家关于地球的内核是由固体的铁质构成的说法已经有60多年之久,但是为此寻找 直接的证据一直尚未找到。如果能够观察到一个地震波穿过地球液体的外核进人固体的内 核再传出外核,就能为地球内核是固体的提供直接的证据。

2005年4月美国《科学》杂志,发表了一项新的研究成果也许可为地球的内核是固体提

供了直接的证据种称为PKJKP地震波,它以字母的顺序描述地震波的运动:P波从

外核K传到内核J(在那里P波转变成S波)。当波传回到外核K时,它再转变为P波。在 这一项新的研究中,Aimin Cao和同事报告了观察到PKJKP的证据。这些研究人员搜集了 来自德国的高质量数码宽带地震仪阵列的地震数据,这些数据PKJKP的观察提供了前所未 有的机会。

地核由固体金属组成,它包括一个大小与月球相当的直径为2 400 km的铁质内核和直 径3 900 km的液态外核。科学家们认为,内核在产生地球磁场的地球动力学中发挥了重要 作用,来自地球动力学的电磁转矩导致内核相对于地幔和地壳旋转。

地球内部到底是什么?4大主流说法争论不休,到底哪种是对的?

最近,科学家们发现,地球内核的旋转速度每年要比地幔和地壳快〇. 3°?0. 5°,也就是 说,地球内核比地球表面构造板块的运动速度快5万倍,大约每900年就要多转一圈。这一 新发现有助于科学家解释地球磁场是怎样产生的。显然,地球磁场相互作用则是导致这一 不同旋转速度的“罪魁祸首”。早在1996年,美国伊利诺伊大学宋晓东教授和哥伦比亚大 学保罗·理查德,通过对穿越地球的地震波的分析,第一次提出了地球内核的旋转速度比其 他部分快的观点,但这一观点有部分地震专家提出怀疑(数据有误或为假象)。2005年8月 26日出版的美国Science杂志上发表了这一新发现,从而结束了一场为期9年的争论。

海洋“黑洞”

海洋调查发现,在位于西太平洋海底,有一个与北大西洋百慕大三角区相似的死亡三角 海域,也曾有无数船只、飞机在这个海域内神秘失踪,而且也未留下任何踪迹。据历史记载, 在1 000年前,日本人就已知道有这个危险海区的存在,并把它称为“魔之海”,因为几个世 纪来,不断有日本渔船在那里神秘失踪,所以渔民们认为该海域底下有海魔和恶龙,经常出 没海面吞睡过往船只,所以也有人把这儿称作“龙三角”

地球内部到底是什么?4大主流说法争论不休,到底哪种是对的?

龙三角是从东京以南的日本东岸海域,沿着东南方向直到145°E左右的太平洋海面,然 后转向西南方,经过小笠原群岛,到关岛与台湾岛以西的雅浦岛,然后沿北东方向回到东京 湾。而百慕大三角则是从佛罗里达海峡走北东方向到百慕大,然后南到小安的列斯群岛,再 折回到佛罗里达。

人们可以从地球仪上发现一些有趣的事实:这两个三角区正好分别在地球的两面,几乎 是面对面的相互呼应。如果我们沿着百慕大三角西侧的50°W北上穿越北极,再往下走,正 好经过龙三角。这两个三角海区都位于大陆架的东缘,坡度陡降,因此海水较深,海底火山活动频繁,泎底强劲。海床的变化较大,有浅滩、丘陵、谷地、海山,也有全世界最深的海沟。 龙三角海区的马里亚纳海沟深达11 034 m,如果把世界第一高峰珠穆朗玛峰放进去,其峰顶 距海平面还差2丨85.87 m。海洋科学家也曾猜测,在如此深的海洋“黑洞”里,很有可能存 在人们无法想象的生物或神秘力量。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多