| 我们能钻到地心去看一看吗 |
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在我们的卫星已经飞向太阳系的时候,我们的钻头却只能钻到脚下12公里的深处。这便是“上天有路,入地无门”的现实。据报道,为了揭开地球内部的奥秘,科学家们要给地球深深地钻上几个窟窿。
美国科学家的奇思妙想
最近,庄·阿米尔执导的好莱坞科幻片《地心浩劫》(The Core)很卖座。影片中的主人公、地球物理学家乔什·凯斯博士无意中发现了一场来自于地核的、可能导致人类灭亡的大灾难。于是,凯斯一行6人冒着生命危险,驾驶“钻地船”深入地核,开始了一次惊险之旅……
不知是不是巧合,英国《泰晤士报》报道,在《地心浩劫》热映之际,美国加州理工学院行星科学教授戴维·史蒂文森正在筹划一项耗资100亿美元的宏伟计划:向地心发射一个探测器。
史蒂文森的设想十分新奇。他计划用向地下注入大量铁水的方法来形成一个“倒火山”,借此把探测器送入地下3000公里处。探测器将把从地球内部直接采集到的数据以地震波形式传回地面,因为无线电波无法穿透这个深度。
2003年5月15日出版的英国《自然》杂志详细介绍了史蒂文森的计划,文章题目为《到地球核心的任务——一个可行的建议》。在文章里,史蒂文森强调,使用已被证明可行的技术以及一些有充分根据的科学假设,对行星内部的探索完全有可能实施。但这位老兄也说,“我想多数人的反应是一笑了之”。美国加州大学伯克利分校的地球物理学教授雷·琼洛茨评论说:“这确实太乐观,他给出的论据太空洞。但就已获知的信息而言,他确实是正确的。”
计划的最大难度在于如何在地壳和地幔间开凿通道让探测器通过。为此,史蒂文森拟先开凿一条长、深各300米,宽1米的坑。根据他的计算,可能需要进行一次相当于数百万吨TNT炸药的核爆炸,也可能会利用地表的一些天然裂缝,比如冰岛的火山坑。然后,在坑内注入1000万吨铁水。如此巨大的重量将把大坑下的岩层压出一个深深的裂缝,铁水在地心引力作用下,顺着裂缝流向地核深处。由于用铁量巨大,经过计算,他说一旦实验,可能需征用世界上所有的炼铁厂。之所以使用铁,主要是它储量大、价格便宜,而且不易与富含铁的地下岩层发生化学反应。史蒂文森估算整个工程要花费大约100亿美元。
假如史蒂文森的计划能够成功,将会是人类首次直接接收来自地核的信息,这有助于了解地球磁场现在的状态。也有科学家质疑这个计划的可行性,认为用史蒂文森的方法把探测器送达地核,可能需要数千年时间。尽管铁水的总量巨大,但在强大地核压力的作用下,形成直达地核裂缝的可能性不大。纵然可以形成裂缝,在铁水流下之后,强大的压力又会使裂缝闭合,探测器则无法利用电磁波传送数据。而小小的探测器,又怎么能够形成强大的地震波,将有关数据传回地面呢?更多人的疑问是:铁水能下降多长距离,用什么来阻止它冷凝呢?
给地球钻几个窟窿
长期以来,人们就试图通过各种方法对地球进行探测,但由于坚硬地壳岩石的阻隔,迄今为止,人类对地球内部仍然所知甚少。随着航天技术的发展,一个与之相呼应的“入地”科学钻探计划应运而生,这就是具有划时代意义的大型科学钻探工程。
科学钻探是通过钻孔获取岩芯、岩屑、岩层中的流体(气体和液体),以及进行地球物理测井和在钻孔中安放仪器进行长期观测,来获取地下的各种信息。尽管给地球钻个深洞当“望远镜”很难,但科学家们却没有望而却步。
科学钻探始于20世纪60年代美国提出的“深海钻探计划”(DSDP)。“深海钻探计划”与“人类登月计划”被誉为人类在20世纪60年代的两大壮举。1985年1月,美、英、法、德等国拉开了“大洋钻探”(ODP)的序幕。鉴于深海和大洋钻探 [1] [2] 下一页 |
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