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“铁心”地球  

2011-07-26 08:34:20|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“铁心”地球

 [(美)列诺罗·P·罗特列吉   马寿春/编译]

    曾经有人说过,人类对自己居住的地球欠下了一笔科学债。人类受本能的驱使,总是对距离自己遥远的事物充满兴趣,所以对太空探索着了迷。人类对这些遥远星球结构的认识,要比对地球的地心清楚得多。甚至在150年前,人们还不知道我们居住的地球也有一颗跳动的心脏。
    从1890年起,人们终于要来偿还这笔欠债了。当时人类开始观察地球上的岩石,并探索太阳及月亮间引力的关系,根据这种引力可以确定,我们脚下的地心应该有一个复杂的结构,它是由不同物质构成的岩层组成的。
    1906年,地震学家R·D·奥尔德姆发现,地震的震波通过地核传播的速度比通过地壳传播要慢。对此唯一的解释是:地核是液态的。当时首次出现了一张有一个火热心脏的固体地球影像。随着时间推移,到今天才有了一幅让人们都接受的完整图像,即我们的地球拥有一颗晶体化的铁和镍的心脏,这个心脏被另外一种液态物质所包裹。
    但这种解释并没有澄清许多疑问,相反,新的地理概念却向人们提出了一些新问题:这种结构是怎样形成的?它与地球磁场有什么关系?千万年之后,地球将变成什么样?
    对于地心研究来说,今天我们正处在一个真正的黄金时代。地心是一股可能带来多种新发现的涌流,对于它的起源、形成,特别是地球的铁核心在未来的命运,人类更多地感到不安。
    甚至就连许多超级大片的拍摄都受益于某些科学发现,英国就摄制了一部恐怖片《核心》。影片中科学幻想场面的依据就是:地球的核心可能会出现断裂,并给地球的稳定带来严重的后果。虽然这部影片并非成功之作,但它唤起了人们对地理科学的思考。
    情况确实如此,正像影片所展示的那样,地球的地心始终处于一种循环流动状态。组成地核的铁是导体,冷热物质上下流动,导致包裹地核的液态物质总在发生一系列的对流。而且地球的转动引发了地心液态物质的流动,产生了一个极为强大的磁场。这种磁场就在地球周围,使地球免于遭受太阳风暴释放出来的能量和宇宙射线的影响。
    尽管这个磁场的两极每到一个时刻就发生一次改变,但只要地球核心保持较高的温度并总在运动之中,地球的磁场就像古代磁场研究者所说的那样,是会永远保持下去的。
    一旦地心冷却下来并且停止运动的话,那么磁场将会迅速消失,我们这个星球上的生命也将难以维持下去。
    地理学家马文·赫恩登最近对此提出了新理论。迄今为止,科学这样向我们解释:高温造就了液态的地心物质和地壳板块的运动,这种产生于地球内部的高温主要是两种过程的结果:一种是铀、钍和钾的同位素所释放的能量,另外一种是45亿年前地球生成时保存的热量。但赫恩登提出了一种更让人惊讶的理论,他认为地心是一个正在处于完全运转中的巨大核反应堆。从我们脚下6000多公里深的地球中心开始,核裂变正在加热着一个直径约为8000公里的由铀构成的球体。它所释放出的高热量使得地心的金属物质一直处于活动状态,而且在其能量耗尽之前,它将永远负责地球大陆板块的运动、火山活动以及保持地球磁场。
    尽管赫恩登的这套理论已经发表在美国重要的科学刊物上,但还是受到了一些同行的冷遇。他们说这只不过是一种以试验为基础的理论而已。现在看来,难以回答的主要问题在于如何解释聚集在地心中的铀变成了一种威力强大的核燃料。

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