坐地日行八萬里,巡天遙看一千河
從卡文迪許測定地球質量為60萬億億噸,到前蘇聯打下12262米深的科拉超深鑽孔,人類對腳下地球的探索可以說是從未止步。
今天的科學家告訴我們,人類腳下看似堅實的大地其實是漂浮在岩漿之海上的“雞蛋殼”, 而在這個被科學家稱為“岩石圈”的系統裡,雖然碰撞和摩擦時有發生,偶爾還會來幾次破壞性較大的地震,但在普通人的感知裡,地球在絕大部分時間裡都是一個“安靜的美男子”
畢竟給人們的生產生活施加影響的,更多還是大氣圈的雨雪風霜,而不是岩石圈偶爾才發生一次的破壞性地震。
但岩石圈真是安靜的嗎?
1889年,美國工程師特斯拉在自己的實驗室裡發現了地球的共振頻率接近8赫茲,1952年德國科學家舒曼將其確定到了7.83赫茲,並認為是大氣層中的電離層將其引發的,因此這個頻率被稱為舒曼共振。
而除了電磁領域的舒曼共振外,美國地質學家奧利弗還在1961年探測到了一個週期為26秒的微型地震,也就是說我們腳下的岩石圈,每隔26秒就會固定震動一次。
和之前發現的區域性微型週期地震不同,這次的26秒地震是全球性的,在各個觀測站都能被接收到,後來經過對長週期地震儀的數據分析,奧利弗初步確定“震源“位於南大西洋。
波浪理論和火山理論
2006年地震學家們又用三角測量法,把“震源”進一步鎖定在了西非附近的幾內亞灣,並且認為震動是由海浪引起的,通俗來說就是大海在衝擊海岸線以及大陸架,巨大的水壓裹挾著海水週期性拍擊大陸架,進而引起了能被全球都檢測到的地震脈衝,但這個“波浪理論”最終並沒有被科學界普遍接受。
因為按照“海浪衝擊大陸架導致地震”這一說法,距離幾內亞灣越遠的地方檢測到的地震強度就應該越弱才對,但詭異的是全球觀測站收到的地震強度都完全一致,並沒有因為距離因素而發生強度衰減,所以“波浪理論”不能用來解釋這個週期為26秒的“固定強度地震”
2013年我國科學家針對26秒週期地震,提出了自己的看法,認為地震脈衝不是海浪引起的,而是地質運動,確切來說是由幾內亞灣附近的火山運動所引起的,但由於目前的技術限制,人類對火山內部狀況知道的並不多,火山活動引發週期性微型地震這一想法,最後也需要得到實證才行。
總而言之,從發現週期性微震現象到波動和火山理論,人類用了60年卻仍未破解這個科學謎題;為什麼地球會發生週期26秒的微震?雖然有些人直接把它冠以“地球脈動,地球心跳”之類的名字,但科學家們很清楚,在地球這個岩石金屬行星的內部,一定還湧動著人類尚不瞭解的力量。
我們該如何認識地球?
近幾十年來航空航天技術的進步,讓人類認識到了地球之外的廣闊宇宙,但地質鑽探技術並沒有像航空航天一樣突飛猛進,研究地球的科學家們更多只能用天然形成的“機會”去被動瞭解地球,無法像天文學家一樣,不斷製造新的望遠鏡去主動發現宇宙之美。
究其原因還是因為地球太硬太厚了,在由外到內分別為地殼,地幔,地核,地幔又分為上地幔,下地幔,地核分為外地核,過渡層,內地核的情況下,人類現在打過最深的鑽孔卻只有12千米深度,連平均厚度33千米(大陸地區)的地殼都沒鑽透。
但想要真正瞭解地球,科學家們其實還是只能用鑽探法,因為地球已經45億歲了,而太陽系其他類地行星比如水星金星和火星,差不多也都是這個年紀,所以並不存在“早期行星”去供科學家們研究,只能向自己腳下的地球“開刀”
科幻:地球能被打穿嗎?
在劉慈欣的《地球大炮》裡,人類利用核彈爆炸的壓力製造了“超固態”物質,它的密度和普通岩石相比,就像岩石和空氣相比一樣,因此超固態物質出現後就開始向地球內部“下沈”,人類最後用這種物質打穿了地球,並建造了貫穿地球的“地球大炮”,用來不間斷向太空發射人員和物資。