2020年,將打穿地殼,直通地幔,探索地球內部

2020-12-05 騰訊網

在地球上,有一個比百慕達、金字塔更加神秘的地方——它集中了地球的大部分質量,是我們所居住地表質量的155倍,它還是眾多地震的「發源地」,這就是地幔。在其內部,擁有高達3000攝氏度的高溫,相當於地表100多萬倍的壓力。一個多世紀以來,獲取地幔樣品始終是地學界的重要目標。

一個由英國科學家Damon Teagle領導的科學小組,正計劃執行一項空前的鑽探計劃:打穿地殼,首次直接獲取地幔物質樣品。他們將在太平洋某海域開始向地幔鑽探,開始為進軍地幔邁出第一步。這個瘋狂的計劃選擇太平洋進行,是因為此處地殼最薄,只有4023米。

地幔就像是一個神秘的地理怪物,在聖經裡,地幔還被敘述成為是被「繡」出來的

這將是一個極為困難的工作,雖然其瘋狂的程度,可能比不上凡爾納小說中的《地心遊記》,但是確實已經達到了我們目前能力的極限。若科學家們的計劃若如約進行,預計到2020年我們便可解開地幔的面紗。屆時,我們將可以解讀地球的起源和歷史,甚至還有可能深入解密驅動地震、海嘯和火山噴發等現象的板塊構造。

可以確定是的,真實版《地心遊記》除沒有怪物之外,將會有「有過之而無不及」的各種危險的地質環境。地幔中,可能集中有大量放射性元素,這些放射性元素在蛻變過程中釋放熱量,使巖石高溫軟化,並造成的局部熔融。另一種說法表示,地幔很可能是巖漿(Magma)的發源地。

另一方面,由於地球是由一個個圈組成——水圈、大氣圈、液體外核、固體外殼,當地球公轉和傾斜自轉之時,在其他天體引力的作用下,又引發了各層同心球層的自身運動。這個過程,可以理解為,你同時在家轉動多個呼啦圈,這些呼啦圈會發生不同速度、角度的旋轉。以上的層圈差速產生產傾斜,在地理學中又稱為地幔弦動。它成為了造成潮汐、地震頻繁的主要原因。據統計,絕大部分地震發生在(地殼)內,極少數地震發生在(上地幔)內。

為了更多的了解這個神秘的地理怪物,一個多世紀以來,人們想盡各種辦法,希望能獲取到地幔標本。其標本,甚至可以與阿波羅月巖相媲美的地下寶藏,但事實證明這是非常困難的,可能甚至比登月還要困難。首個地幔鑽探計劃——莫霍面計劃(Project Mohole),失敗於地緣政治的泥潭中,並沒有完成既定目標。到目前為止,洋殼的鑽探深度不超過2km,或者說在到地幔的1/3路上。

最新的鑽探計劃,雖然沒有公布其將可能採用的鑽探技術,不過可以肯定的是,相對於一個世紀前的鑽探技術,如今的科技早已今非昔比,但面對未知的地幔,仍然困難重重。比如鑽頭在鑽進過程中將無法配備並行的上升管,這是一項鑽探工作中常見的安全保護措施,用以排出地下可能存在的危險氣體。有消息稱,這次鑽探計劃,會採用類似英法海底隧道所採用的巨大鑽頭——隧道盾構。它具備掘進速度快、能勝任多種地質環境的特點,科學家希望將它豎起來向下鑽井。

若有計劃成功,人類將第一次獲得地幔標本,並親眼一窺地幔真實內部情況。據一副密克羅尼西亞的公布的圖片,地幔的周圍布滿五彩繽紛的點,就像是一隻巨蚌,而地幔就像是蚌殼外面的一層鮮肉。

人類雖然已經將觸角伸向了太陽系中最內的星球——水星,但卻一直遲遲未能對地球內部,有更多進展!這次再次開啟了,向地幔進軍計劃,無疑為人類了解自己,了解地震等如今越來越多發的自然災害帶來巨大貢獻。雖然現實版的《地心遊記》不可能將人類真正送達1959年拍攝的科幻電影《地心遊記》中描述的地幔位置,但若計劃一旦成功,這將會是比人類探月計劃更為具有革命影響的一次人類探索活動!

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