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晓朝的博客

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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?  

2016-12-05 19:04:45|  分类: 探索发现 |  标签: |举报 |字号 订阅

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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?

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。

地球内部究竟是什么?4大主流说法争论不休,到底哪一种是对的?

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,里面极可能保 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斗胆勇敢地设想,说不定地球的内部是空心的。既然有空洞,那么为何不可以假定里面 糊口生涯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,那它的重量就会比目下当今这个重量大得多。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体式格局收缩,使得一个球形里面含有另外一个球 形面,而且第二个比第一个的重量还大。这就是说,地球里面极可能藏有第二个地球。

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实心说

长时间以来,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还没有得到 证实。缘故原由就是目前钻探到不了几千千米的深度。

几百年来,人们获知的地球其实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。

地球内部究竟是什么?4大主流说法争论不休,到底哪一种是对的?

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不相谋。

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置惩罚,然后与以有一个固体地核为起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,是经由过程识别所谓的PKJKP相上。PKJKP相是经由过程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迁移转变。

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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 直接的证据一直还没有找到。如果可以或许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,就可以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地幔和地壳旋转。

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最近,科学家们发现,地球内核的旋转速度每一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,经由过程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”

海洋查询拜访发现,在位于西太平洋海底,有一个与北京大学西洋百慕大三角区相似的死亡三角海域,也曾有没有数船只、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”

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龙三角是从东京以南的日本东岸海域,沿着东南标的目的直到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,然后沿北东标的目的回到东京湾。而百慕大三角则是从佛罗里达海峡走北东标的目的到百慕大,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,也有全球最深的海沟。 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。

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