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科学家发现,地核物质可能向外泄露已达25亿年,这是怎么回事?

 容得草堂 2020-01-08

地球是人类生存的家园,对于这个家园,人类得其实并不多。在人类走进科技时代之后,虽然在科技的帮助下,我们对地球表面的情况有了更加全面的,可是对于海洋和地球内部的情况得极其少,尤其是地球内部的情况,基本是茫然一片。

地球是一颗岩质行星,所以它有着非常明显的地质分层结构,根据科学家的地震波探测,将地球内部结构分为三层,地壳,地幔和地核。地壳是连接地表的结构,也是三个结构层中最薄的一层,平均厚度约17千米。前苏联科学家曾经进行的科拉超深钻孔,最深处也只有12262米,这个深度离钻透地壳层还差很远。

地幔层是三个结构层中最中间的一层,也是地球内部最神秘的一个区域,它的平均厚度约2865千米,远远超越地壳层,而地球最中心的区域就是地核层,它的平均厚度可达3478千米,最地球结构层中最厚的区域。

地球的核心深埋于地表下方3000公里的地方,一直可以延伸至地表下方6400公里之处。在地核中,大部分的物质组成为铁,还有一部分为镍。地核的温度非常高,可以达到6000多摄氏度,所以这里的温度丝毫不亚于太阳表面的温度。

地核是我们最难探测的区域,它位于地球的中心,离地表最深。所以我们并不知道地核到底是什么样的形态,有人说地核可能是固液结合态,地核有可能同样可分层三个层,最里层为液态,外层是固态。当然,目前对地核的结构都还只是一个猜测,不管地核的结构如何,它的存在对于地球的生态环境有着重要的作用。

地球的磁场,稳定的生态结构等有可能都跟地核有关,正是由于地核的运动,才让地球成为了生命星球。因此,地核是否是活,直接决定着一颗星球的命运。因此,科学家一直以来都对地核的探测研究非常重视,通过多年的研究,研究发现,地核的物质有可能向外泄露已达25亿年,这是怎么回事?

可能有人会说了,地核距离地幔和地壳层那么遥远,怎么会有地核的物质向外不断泄露呢?科学家是如何得出这一个结论的?研究表明,炽热的地核并不“孤独”,它与其他层混在一起。研究发现,地球最深处的部分物质会泄漏到地幔柱中,并且其中一些最终会到达地球表面。

地质学家表示,地球的三个分层结构并不是各管各的,互相不交流,事实恰恰相反,三个层次结构中的物质在数十亿年的岁月里,一直都在进行着物质的交换。比如地球核心的物质一直都在不断向地幔层泄露,科学家之所以会有这个重大发现,那是因为研究一些重要的元素得出的结论。

在自然界中,钨是元素周期表中排行第71号元素,它有五种同位素,其实包括钨-182和钨-184,而科学家发现地核泄露的问题,正是通过研究钨-182和钨-184的分布得出的结论。

钨是一种亲铁元素,能够与铁共生。因此,地球核心中含有一些钨也就不足为奇了。另一种元素,铪(Hf),是一种亲石元素,能与岩石共生,可以在地球上富含硅酸盐的地幔中找到。铪的放射性同位素铪-182的半衰期为890万年,它衰变为钨-182。科学家推断,这意味着地幔应该比地核拥有的钨-182。

科学家通过检测地球最古老岩石中的钨-182和钨-184的比例,发殃它们比大部分的现代岩石都要高,通过这个检测就能够看出地核中的钨长时间泄漏到地幔中。同时科学家通过研究发现,地球上最古老地幔岩石中钨的同位素并没有发生任何显著的变化。这表明,从43亿年前到27亿年前,地核和上地幔之间几乎没有物质交换。

真正开始发生地核,地幔之间物质交换时间的时间是在25亿年前,这个时间段地幔中的钨同位素组成发生了巨大的变化,说明地核中大量的物质开始泄露到地幔中。那么是什么原因导致这种物质泄露事件的发生呢?科学家猜测,可能是地球表面的氧元素进入地幔层引起的。当地球深处的氧浓度上升之后,可能会迫使地核中钨的迁移到地幔中。

当然,目前对地核深处物质向地幔和地壳泄露的情况,只是科学家初步的探索研究结果,到底真相是什么,还需要后面不断的研究和努力。当然,在人类没有能力真正能够深入地幔层或地核层之间,探测的手段也只能通过地震波来进行。

因此,我们能够的地球内部情况极其少,仅靠一个地震波很难真正地球内部的情况。不过,以人类现在的科技,我们还没有能力进入到地球内部进行探测,曾经科学家通过地震波探测到在地幔层有两个巨大的神秘山峰,它们的高度远超过珠峰,贯穿了整个地幔层,科学家也不知道这是什么情况?

要知道地幔层温度可达数千度,如此的高温环境还能够存在如此巨大的固态山峰,的确是不可思议的事情。通过这个,我们也明白了地球内部的奥秘还有很多,不仅是地幔层比较神秘,地核深更加神秘。会不会民间传说中的地底世界真的存在?如果存在,它又会在哪里呢?

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