地球的内心到底是怎么样的？

就如同一个煮熟的鸡蛋拥有可以分层剥开的蛋壳、蛋白和蛋黄一样，我们赖以生存的地球其实也具有分层的结构，内部圈层从外到内分别是地壳、地幔和地核。

我们都知道地球内部每时每刻都在产生大量的能量，即地热，而这些地热的源头就是地核。长久以来人们都想对地核进行一个深入而细致的研究，可是由于地核的起始深度约为2900千米，取样将会非常困难，那么在这么夸张的深度之下，地核到底是什么样的？科学家又究竟是如何探测和研究呢？

“火炉”的“炉心”

理论推测表明，地核的外核温度就可以高达5000℃，地核的内核温度极有可能会更高，而且历经40亿年地球仍保持“高烧不退”，主要原因就是地核在稳定地产热。

如果说地球内部像个火炉的话

地核就如同火炉的炉心

具有非常高的温度

地球的圈层结构

地核的组成存在液体？

地核的深度非常大，那么在这么大的深度下，压力也一定也非常大——由此推测，物质的存在状态应该是固体。

然而，地球物理学家们通过检测地震波的方法对地球做了一个“B超”，他们惊奇地发现：地幔以下大约5100公里处地震横波突然出现消失了！理论上来说，这个范围应属于外核，所以推测外核物质是“液态”；而在5100—6371公里时，横波又突然出现，这里是内核的范围，在这里，纵波可以转换为横波，故而物质状态应该是刚性的“固态”。

地震波的速度差异

地幔和地核之间的物质交换

由于板块之间的俯冲作用，地壳和地幔之间会存在着成分的交换，那么，同样作为地球圈层结构之一的地核，它和地幔之间是否存在交换呢？

俯冲作用又称消减作用。指一板块沿汇聚板块边界向相邻板块下方潜入的过程。例如洋壳向地幔潜入的过程。

通过对深部地幔岩石样品与其他地幔样品的研究对比，研究人员最近发现：一些地核物质确实会逐渐向上转移到地幔柱的底部，而地核起码在最近的25亿年内，一直在向外泄漏着，没有停止。

我们知道，地核和铁质陨石具有非常相似的成分，地核也主要由铁和镍以及溶解在铁镍合金中的钨、铂，还有金等元素组成。如果要研究地核中的元素变化，应该优先选择这类元素。

核幔交互作用

从地核泄漏到地幔里的钨

钨（W），位于元素周期表第六周期第VIB族，是第74号元素，属于过渡元素。钨有几种不同的同位素，包括钨-182（含108个中子）和钨-184（含110个中子）。

如果研究人员的推论是正确的，那么地幔里的钨-182与钨-184的比值应当比地核中要高得多。这是因为地幔中富含另一种元素铪（Hf），它不溶于铁镍合金，而且还具有一种目前已不存在的同位素铪-182；这种同位素会衰变为钨-182，而钨-182只会存在于地幔中，而不会迁移到铁镍合金的地核中。因此相比于地核，地幔会获得额外的钨-182。

在地球上最古老的岩石——也就是位于加拿大阿卡斯塔的片麻岩中——钨-182与钨-184的比值远高于现代地球上的大多数岩石。而这，正验证了这个推论。

所以，钨的同位素可以作为地核物质泄漏的最主要证据。

地核中的钨为什么会泄漏

在俯冲作用中，由于板块的密度存在差异，地球表面的岩石会进入到地幔，从而导致地表的富氧物质带入深部地幔之中，而通过模拟研究发现，如果地核与地幔边界的氧浓度出现增加，将会导致钨从地核中分离出来并进入地幔。

通过对钨同位素差异的研究，我们可以更好地识别出核幔的物质迁移方向，这项研究对地核与地幔之间的相互作用有着重要的指示意义，而且有助于我们了解地核里面到底存在着什么，从而使得我们可以窥探到地球的内心。

完

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