深度科普:地球这么大,内部有没有可能存在“地心人”?
发布时间:2025-06-26 17:09 浏览量:1
地心人传说的起源可以追溯到久远的过去,在人类历史的长河中,众多古老的神话、古籍记载和民间传说都为其蒙上了一层神秘的面纱。
随着时代的发展,科幻作品成为了人们对地心人想象的重要载体。在众多科幻小说和电影中,地心人以各种独特的形象和情节出现,进一步激发了大众的好奇心和想象力。
地球的内部结构如同一个精心构造的 “千层饼”,由地壳、地幔和地核三个主要圈层组成,各层在物质组成、温度和压力方面都有着显著的特点。
地壳是地球的最外层,如同鸡蛋的蛋壳,是我们人类生活和活动的直接承载层。
它的厚度极不均匀,大陆地壳相对较厚,平均厚度约为 33 千米,在高山、高原地区,如我国的青藏高原,地壳厚度可达 60 - 70 千米,这里的地壳就像是一个加厚的盾牌,承受着巨大山脉的重压;而海洋地壳则较为单薄,平均厚度仅约 6 千米,像是一层轻薄的外衣覆盖在海底。
地壳主要由岩石组成,上层化学成分以氧、硅、铝为主,平均化学组成与花岗岩相似,被称为花岗岩层或 “硅铝层”,这一层在海洋底部很薄,甚至在太平洋中部部分区域缺失;下层富含硅和镁,平均化学组成与玄武岩相似,称为玄武岩层或 “硅镁层”,在大陆和海洋均有分布 。
地壳的温度一般随深度增加而逐步升高,平均深度每增加 1 千米,温度就升高约 30℃。
地幔介于地壳和地核之间,是地球内部体积最大、质量最大的一层,就像鸡蛋的蛋白。其厚度将近 2900 千米,占据了地球体积的约 84%。
地幔主要由致密的造岩物质构成,物质组成具有过渡性。靠近地壳部分,主要是硅酸盐类物质;靠近地核部分,则与地核的组成物质较为接近,主要是铁、镍金属氧化物。地幔又可细分为上地幔和下地幔两层。
上地幔顶界面距地表 33 公里,密度 3.4 克 / 立方厘米,这里主要由橄榄岩组成,因此也被称为橄榄岩圈,一般认为上地幔顶部存在一个软流层,是放射性物质集中的区域,由于放射性物质的蜕变放热,使得这里的温度很高,大致在 1000℃ - 2000℃甚至 3000℃之间,如此高的温度足以使岩石软化甚至局部熔融,这里很可能是岩浆的发源地,而软流层以上的地幔则是岩石圈的组成部分;下地幔顶界面距地表 1000 公里,密度为 4.7 克 / 立方厘米,温度、压力和密度均比上地幔增大,物质呈可塑性固态。
地核是地球的核心部分,好似鸡蛋的蛋黄。
它主要由铁、镍组成,又分为内核和外核。外核的顶界面距地表 2900 公里,推测可能是液态的,其密度为 9 - 11 克 / 立方厘米,外地核可能主要由液态铁组成;内核的顶界面距地表约 5100 公里,约占地核直径的 1/3 ,可能是固态的,其密度为 10.5 - 15.5 克 / 立方厘米,被认为是由刚性很高的,在极高压下结晶的固体铁镍合金组成。
地核中心的压力可达到 350 万个大气压,温度高达 6000 摄氏度,在这样极端高温、高压的条件下,地球中心的物质具有独特的性质,在长期的高温、高压作用下,它犹如树脂和蜡一样具有可塑性,但对于短时间的作用力来说,却比钢铁还要坚硬。
由于人类目前无法直接深入地球内部进行实地考察,科学家们便利用各种间接的技术手段来研究地球内部结构,其中地震波是最为重要的工具之一。
地震是地球内部能量释放的一种剧烈表现形式,当地震发生时,会产生强大的地震波向四周传播。地震波主要分为纵波(P 波)和横波(S 波),它们就像是地球内部的 “信使”,携带着地球内部结构的重要信息。
纵波的穿透性非常强,速度也很快,它能够在液体和固体物质中传播,其传播方式类似于弹簧的伸缩,通过介质的疏密变化来传递能量;横波则只能在固体中传播,它的杀伤力相对较强,震荡也更加剧烈,传播时会使介质发生横向的振动。
科学家们在地球表面广泛布置地震监测台站,这些台站就像一个个敏锐的 “耳朵”,时刻聆听着地震波的 “声音”。
当地震发生后,地震波会向地球内部各个方向传播,不同类型的地震波在不同物质中的传播速度和传播路径都有所不同。例如,当纵波和横波遇到地球内部不同物质的分界面时,会发生反射、折射等现象,就像光线遇到不同介质的界面时会改变传播方向一样。
通过分析这些地震波的传播特点,如波传播的速度变化、是否出现中断等数据,科学家们就能够推断地球内部的物质状态、结构特征以及不同圈层之间的分界面位置。
综上所述,尽管地心人传说由来已久,科幻作品的演绎更是为其增添了神秘色彩,还存在一些看似支持地心人存在的观点,但从科学的角度深入分析,目前并没有确凿的证据能够证明地心人的真实存在。
地球内部高温高压的极端环境,使得生命难以在其中生存和繁衍。生命所需的水、氧气等必要条件在地球内部严重匮乏,这从根本上限制了地心人存在的可能性。通过地震波等地球物理探测手段,我们了解到地球内部是一个连续的实体结构,不存在可供地心人居住的大规模空洞或空间。
苏联的科拉超深钻孔项目虽然在探索地球内部方面取得了一定成果,但也没有发现任何与地心人相关的迹象。而地下生命的发现,虽然拓展了我们对生命生存环境的认知,但这些微生物与我们所想象的地心人有着本质的区别。