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研究地心的“曼哈顿计划”

发布日期:2008年08月28日字体: 【大】【中】【小】

  我们已经向火星、外行星乃至太阳系范围外发射探测器,可是对于我们赖以生存的地球核心却只是胆怯地“走”了几小步,世界上最深的钻井仅为12.3千米,它位于俄罗斯科拉半岛。

  参与过美国宇航局几项飞行任务研制的科学家和行星学家提出一项防止这种不合理状况的激进计划,在《自然》周刊上公布的这项计划不准备很快实施,但同时也不是一项没有根据的空洞计划。

  美国加利福尼亚理工学院地质物理学家戴维·史蒂文森提出一项利用特殊探测器研究地心的计划,该计划不仅耗资巨大,而且在技术上很难实施,但是史蒂文森教授指出,每年有数十亿美元用于太空研究,然而我们地球的内部结构仍隐藏有不少秘密。从地震资料可以知道,在地球中心有一个固体核心,其周围有一层熔融的外壳。我们的地球存在很强的磁场说明,在地核及其周围熔融的物质中含有大量铁,但是有关的准确可靠资料却没有。

  史蒂文森教授在文章中以有趣的名称“谦虚的建议”提出利用强大爆炸方法在地球表面获得断口或裂缝,并向断口灌注10万吨熔融的铁水,充满铁水的断口就像一个被铁水堵塞的洞穴,由于铁水密度比岩石密度大,铁水会不断下降。根据计算,沸腾冒泡的铁水大约在一周后可抵达深3000千米的“地球肠子”,这时铁水的运动速度超过16千米/小时,铁水中携带有一个大小如同葡萄柚的探测器,探测器中放有测量温度、电导率和周围介质成分的仪器。专门装置将研究数据以高频地震波形式发送给研究者,探测器表面上的传感器负责过滤来自地下自然噪声,当然,要做到这一点很不容易。

  史蒂文森教授提出研制这种特殊探测器,探测器可以穿透地下厚度约2900千米,到达地核熔融外壳的上界。探测器将由特别耐地心处高温和高压的特殊合金制成,科学家将以地震波的形式获得信息,但是让探测器深入到地心是该计划最复杂的一项任务。史蒂文森教授设想让探测器从地壳断口处进入,为了形成这样的断口需要进行一次核爆炸或者能引起里氏7级以上强烈地震的其他力量。史蒂文森教授估计,研制地下探测器计划在其规模上将不亚于研制原子弹的曼哈顿计划。

  难以理解的问题有,如何在地壳上产生断口,同时又不违背禁止进行核试验的国际公约。许多地质物理学家认为,史蒂文森计划太异想天开,更现实的办法是利用地震站来扩大研究地心,现在地震站已遍布世界各大洲,将来这样的地震站还可以设在海洋底部,有关海洋底部的地震情况现在了解得极少。另外,不少科学家对这项计划的可行性表示怀疑,他们认为采用史蒂文森的方法将探测器与熔融铁水一起流入地下,可能要等上数千年才会抵达地核,也有的科学家认为地震波根本无法传送数据。

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