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地球中心是高温高压的吗?

19世纪法国作家儒勒·凡尔纳曾经写过一本幻想小说,名叫《地心游记》。一般人读起来,会觉得这种幻想新奇有趣,但在科学家看来,这却只能是一种空想而已。不要说进入地心,就连人们用钻井的方法在地壳上打洞,最深也只能到达1万米左右。1万米不过是10千米,而地球赤道的半径却有6378.14千米,两相比较之下,前者实在是太微不足道了。

既然人们无法通过采集标本来探索地球内部的奥秘,那么就只能依靠科学家进行合理的推测。首先,科学家们经过研究后认为,地球内部的压力相当大。地球是由地壳、地幔、地核三部分组成的,地壳和地幔的全部重量都要由地核来承担。因而越往地层深处,物质的密度就越大,地层深处的压力也越大。

科学家们还认为,随着深度的增加,地温也在逐渐增高。在地壳表层里大约每下降100米,地温就要增高3℃。地球内部的热主要是放射性物质分裂的结果,而放射性物质主要集中在地下50~80千米处,因而过了这一深度后,温度的升高就慢多了。但随着与地心距离的接近,温度还会继续升高。根据各种数据推算,100千米深度的温度约为1300℃,300千米深度的温度约为2000℃,地心的温度不超过5000℃。

在这种高温高压状态下,有人猜想地心可能是液体,但这种液体和我们熟知的液体完全不同。比如“软流圈”,这里的高温本来可以把岩石烧化,但由于压力极大,就变成了像烧红的玻璃那样的半黏性物质。地核分两部分。外核也是近似于液态,但地球中心的内核却不一样,由于强大压力的作用,它很可能成了一个非常结实的“铁疙瘩”。地震波进入地核部分后,传播速度逐渐增加,这也使人们更加相信地核是一种近似于固体的物质。

如果地核部分的压力和温度确实像科学家认为的那么高,那么在那里只有金属才能忍受。法国地理学家盖布瑞德·奥古斯都·道布瑞早在1886年就提出了这样一个假设,地心是由镍铁混合物组成的。根据对陨石的研究,这种结论很可能是正确的。很多科学家认为,地心是由90%的铁和10%的镍组成的。也有一种理论认为,地心是由氧或硫化物或者是它们的混合物组成的。

包括将来在内的相当长一段时间里,人们对于地心的认识只能是根据各方面的资料加以推测,这样就存在着两种可能性,一种可能性是人们目前对地心的认识并不完全正确,另一种可能性是人们的认识还会不断丰富、深化和发展。从这个意义上讲,对那些似乎是违背常理的推测,我们就不能轻易加以否定。

比如,几乎所有的教科书中都明确指出,地心处于高温状态,而苏联的地质学和矿物学家米赫图科却提出一个截然相反的观点:地心不是热的,而是冷的。他的根据是,被挤压到地表的地幔带岩石晶体中混有液态甲烷、液氮和液氦。如果地心是热的,那么这些液态物质必然会汽化;而它们没有汽化,就说明地心不是热的。米赫图科运用逆向推理的方法所得出的这个结论虽然不见得正确,但它却富有启发意义,可能地心的真面目与我们自以为科学的推测结果大不相同。 22pol87hi4lVsSDr8Rzom/HrF+Qmu/kRYngM9E7dIWzyR+Kbj87OPzU83G4YmzIG

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