地下1800英里之谜

地下1800英里之谜 地下1800英里之谜 我们星球内部的故事似乎并没有完结，大量的发现让这个过去人们视作地狱的地方变得热闹起来。 地质学家们早就知道我们脚下1800英里的地心，是一个密集的并掺杂着铁等多种化学元素的球体，其大致与火星体积相同并处处充满神秘。它承载着350万个大气压的重量,就像350万个天空一下子压在你头上。它的气温高达10000华氏度——就像太阳面的一样热。在这里，“铁打的”这个词毫无意义,因为铁也不能有其固定的形态，既可以是液体,也可以是固体,还可以像液态的纸屑一样盘旋飞舞。 研究人员已经发现,对于地球内部的火星状构造来说，其外层部分就像火星人的家一样。地心的热量使地壳板块这个巨大的拼图远远地漂浮在其上方,并孕育了山脉和海床。同时,芯铁的碰撞产生了地球磁场,阻止了危险的宇宙辐射,吸引着地球表面游离的生物，并用带状的极光照亮了北半球的天空。 人们发现，现有的地心模型,虽然非常神奇,但也许又不那么的神奇。最近《自然》杂志上有报道称,英国伦敦大学学院博士达里奥.阿拉菲和他的同事们出示证据表明，地心外层的铁正慢慢地通过热量传导进行消耗。这个热量传导过程比此前估计的还要快2到3倍。 这种差异性理论的影响是深远的。科学家们觉得应该继续探索地球深处的某些其他物质，以找到在他们计算中失踪的热能。科学家们提出了这些可能性: ?地心贮藏着的放射性物质数量之多超过人们的想象,其衰变散发出了热量。 ?最内层核心的铁正以惊人的速度凝固着并在结晶过程中释放潜在的热量。 ?地心内部铁合金的化学作用和地幔上的硅酸盐岩石运动比人们之前想象的更加剧烈和频繁。 ?或者就是是一些新奇怪异的东西在起作用,但是不知道具体是什么东西。 “据我所知，人们对此很是兴奋，”阿拉菲博士说道。“他们猜测那儿或许有一种他们从未想到过的新型机制正在运行。” 其他地方的研究者们已经发现了其他许多并让人惊讶的异常现象。他们发现，有迹象表明,地心的旋转速度略高于其他行星,虽然地质学家们不同意其旋转的范围差异及其旋转的方式,确切地说,也就是地心如何成功抵制周围地幔引力作用的方式。 麦阿基.艾茜和她哈佛大学的同事提出，与其说地心是一个由两部分组成的透视图，不如说其是俄罗斯套娃般的一大一小两个部分。石井博士说,不单单只是地核外层的液态铁包围着月球大小的固态铁内核，地震资料表明,包裹着地心的是另一个独特的层面,他们称之为最内层核心:它的直径大约375英里，很可能全部由纯铁构成,因为其他元素已经被排挤出去。和这个巨大的宝石相比，儒勒•凡尔纳《地心游记》里的乳齿象和鱼龙就逊色多了。 地心研究人员坦言,难以捉摸的地心物质状况对人类来说是个巨大的挑战,人们或许会恼火地想:地球就是故意这样对待人类的。关于地心，我们所知道的大多数都是通过研究地震所产生的地震波得到的。 正如华盛顿大学教授约翰•维达勒的解释:大多数的地震发生在地球30英里之上(就像许多火山),我们并没有探测到发生地球500英里以下的地震源。但是地震的能量波却在整个星球上散射,并可到散射至地心。 即便如此,有些地震比其他地震相对更能说明问题。“我更爱研究深源地震,”石井说博士。“深源地震的震波尤为剧烈清晰。” 石井博士和其他研究人员还梳理了关于20世纪中后期人类进行的地下核武器爆炸实验的数据，核武器爆炸就相当于一次地震。尤其是发生在俄罗斯的核爆炸事件,她说道,“那是一份惊人并且有效的数据集”,她还补充说,核武器爆炸不像地震,其震中的具体位置是已知的。 一些研究人员试图在一个小范围的极速条件下模拟地心环境。例如,在一个钻石顶装置上平衡铁合金模型,然后通过子弹射击给其施以强大的压力。还有一些科学家则借助复杂的计算机模型。但他们都引用《自然》杂志里一篇著名论文的理论，这篇论文是由加州理工学院行星科学家大卫•j•史蒂文森在2003年写的。他提出，极狭长并长久的裂隙能够一直传至地心，液态的铁合金中的探头通过这种方式能够发送进去。 “噢,那是我们需要研究的东西,要是我们有无限的资源就好了,”石井博士叹息道。 到达地心的震动虽然已经很微弱，但在地面上仍能清晰地检测到。来自于这个巨大并且阴森 恐怖的地球发电机的铁流漩涡，以磁场的形式环形散开，散布至地球及数千英里之外的太空。磁性粒子整齐的以直线形式散布岩石中，表明磁场的存在,这大概是地心结构作用产生的结果。地球已存在了45亿年，而这种磁场则已存在约30亿年。 地心之秘仍然有待解决。地心磁场有一个非常有趣的现象——“翻筋斗”。每隔十万至一百万年，或者更长时间,南北磁场就会倒转,倒转之前，磁场将会完全弱化。正如研究所发现的那样,我们现在的北极已经存在了近八十万年, 其磁场强度在上世纪下降了约10%,这表明我们可能将要面临一次磁极倒转。但不用担心,即使明天就要开始倒转，在“大转盘”完成翻转之前，我们这些活着的人都将成为尘埃中的细小颗粒。 最近一些关于地心的描述显得有条理却又不太寻常，似乎比天气还更变化多端。在寿命并不算久的太阳系里，由于其厚实并且充满活力的重力作用，地球呈现出其基本的层面效果。在其最重的元素铁，镍等的作用下,地球向太阳系中心和较轻的岩石物质振动区上面移动。 在光的轨迹中,许多容易和铁结合的元素也被带动向银河中心移动,科学家们正试图找出哪些混合着氧、硫或其它杂质的物质与地震数据和计算机模型最吻合。明显的状态或其它物质界线将地幔的碎屑岩和地心外层的液态铁,及液态的地心外层和固态的地心区分开来。 地心只占地球的体积六分之一,但质量却占地球三分之一。大量的铁由于地心的高温一直保持液态形式。这里的液态并不是说像岩浆一样熔化。“如果你戴上安全手套,并将手伸到地心外层,它将会像水一样流过你的指尖,”加利福尼亚大学伯克利分校的地质学家布鲁斯•巴菲特说道。 巴菲特博士补充道, “虽然其液态物质粘度很低，但地心外层空间很大,致使湍流成为其流动过程中一个重要的特点。它就像行星大气层,或大型喷气流一样。”只有在地心内层，气压才胜过其高温，铁才得以凝固。 人们通常认为地心丰富的热能是相当原始的,它在地球重力作用下遗留下来，大部分被地幔岩石带积压在地心内部。然而当炙热的地球持续地在寒冷的太空中穿行时,根据热力学第二定律,地心储存的热量不得不被渐渐地释放出。 热能可以通过两个基本途径进行转移:直接向外进行——沿着“煎锅”向外传导;或是以羽流的形式形成空气对流——热空气在大气层中或在“沸腾的热锅”中上升。 人们认为传导是无用甚至是行不通的能量转移形式——热能会转移,但地球却不是这样。相比之下,对流传热更为常见。对流围绕着地幔和地壳板块蔓延蠕动，为地球这个发电机提供能量,这就形成了我们的磁场转换。 在《自然》杂志的中, 阿拉菲博士提到，他和他的同事们用强大的计算机和原子反应的基本原理，在模拟的地心条件下计算铁和铁合金的含量。他们得出结论:地心遗失的热能比之前预计的要多两至三倍，留下极少的热能为对流提供能量,因此为地球这个发电机提供的能量也随之减少了。因此,必须考虑其他热能可能的来源,是来自大量储藏的放射性钾或钍,还是来自能够快速结晶的内层, 巴菲特博士认为地表上的水可能也是平衡地球热能的一个因素。水在一定程度上缓冲了地球 的岩石板块,使它们在持续强烈的对流过程中更容易颠簸循环。 人类生存需要水,也许星球也同样需要水。