地核·Core
作者:三联生活周刊(文 / ◎鲁伊)
( 要是把地球比作苹果的话,号称万灵之长的人类,还没啃破大苹果最外面的一层表皮
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地球的地核和苹果的果核在英文里是同一个词:Core。不过,要是把地球比作苹果的话,一个事实可能让很多人感觉不太痛快:在打入苹果内部这个问题上,号称万灵之长的人类,甚至比不上小小的蛀虫。迄今为止,人类深入地下的最深记录,是苏联科学家花19年时间在科拉半岛上打出的12.262公里深的探洞。按照通常的说法,平均半径6370公里的地球可以分为三部分,0到40公里是最薄的地壳,40到2700公里是地幔,最中间才是地核。如此来看,我们还没啃破大苹果最外面的一层表皮。
“要想知道苹果的滋味,最好的办法就是咬上一口。”要是所有研究地核的科学家都这么想,事情就麻烦了。幸好,100年以前,地质学家发现了一个研究地球内部结构的好帮手(虽然对许多普通人来说,一辈子和它不照面才叫真的好)——地震波。1906年,通过观测危地马拉地震的数据,爱尔兰地质学家奥尔德曼最早推测出地球有一个地核。30年之后,丹麦科学家莱曼(Lehmann)在研究新西兰地震的时候发现,这个地核还可以分为内外两部分。1972年,一个研究小组指出,地球的外核可能是液态的,而内核则为固态。
从那时候到现在,关于地核的论文,“一页一页地连起来,长度可能超过地核的半径”,一个在加州理工学院研究地核的教授朋友说,但我们对地核的认识仍然相当有限。而且,诚实地说,越是听上去像是十足真金的,往往越不可靠。这也不奇怪。根据地震波在地球内部传播、反射和折射的不同情况来判断里面有什么,与听壁脚判断夫妻关系是否和谐,不过是五十步和百步的差别。而且,绝大多数的地震波没有机会到达地球的内核再返回地面,我们能听到的,不过是一些只言片语。事实上,直到今年4月,加州大学伯克利分校的研究小组才测出了穿透地球内核的地震波——PKJKP。这个词看上去很唬人,但如果知道P代表波,K代表外核,J代表内核,那就容易理解得多了。这项研究的重要意义在于,在“地球有一个固态内核”被大多数人信为真理60多年后,终于有可靠的证据——而不是猜测——证明,它可能是对的。
所以,如果你是那种一定要一个确定无疑的结论的人,关于地核的研究恐怕会令你很失望。看看现在大学教科书上的这些话吧:地球的内核“可能”由铁或一些镍——就是用来做一角硬币的那种金属——构成,而且“可能”是晶体结构的铁和镍。包围着它的外核,主要成分“可能”也是这两种金属,但因为它比较轻,所以“可能”还含有一些其他的微量元素。外核会随着地球自转而形成对流,这“可能”是地球磁场产生的主要原因⋯⋯
最近,关于内核的状况,又多了一种可能。8月最后一期的《科学》杂志,刊登了美国哥伦比亚大学和伊利诺伊大学两位研究人员的一篇论文。在分析了阿拉斯加58个地震观测站关于30多次南大西洋地震的数据之后,两位早在1996年就提出地球内核旋转速度高于其余部分的科学家终于证实——或者说给出了比较能够自圆其说的证据——自己的观点。
毛主席有诗云:坐地日行八万里,巡天遥看一千河。地球每天旋转360度,以前,我们通常认为,地球上事物都遵循着这一旋转速率(当然,洲际航班除外)。然而,新的研究却说,和月球差不多一样大小的地球内核远远没有这样老实。一个坐在内核上的人——假定他耐得住4000到7000摄氏度的高温——每年可以比坐在北京或纽约某个电脑前的人多转0.3到0.5度。700到1400年后,他就能超过我们一圈。
如果你不是用人的寿命作为标尺,就会发现,这个时间实在是短得有些惊人。跟研究地质学或地球物理学的人聊天,你总会有种“万年弹指一挥间”的错觉,虽然我们知道脚底下有个地核的时间,还没有福特汽车的历史长。这一两年来关于地球磁极偏转的话题炒得很凶,各种离奇的说法层出不穷。有人说地球磁极平均50万年就会南北颠倒一次,而过去的75万年一直相安无事,极可能大限将至,也有人说地质记录显示,曾经有过3700万年的时间磁极没有任何变化,犯不着杞人忧天。同75万年和3700万年之间的游走相比,700年的上下浮动额,实在可以算是还能忍受的误差。至少,它可以提醒我们,我们对于下面的那个世界,了解得还是如此之少。■ 地核Core