人類怎麼知道地球內部分地殼、地幔和地核的?

2020-12-03 地理沙龍號

人類目前的科學探索主要有三個方向,那就是「上天入地下海」,「上天」就是探索宇宙、「入地」就是探索地球內部、「下海」就是探索大洋深處。就難度而言,探索宇宙顯然是最為困難的,「下海入地」雖然說是研究地球本身,但是也沒有這麼簡單。相對而言,大洋深處的研究還相對簡單一些,畢竟海洋最深的馬裡亞納海溝也就11034米,而且上方都是海水而已。

對於地球內部結構的研究,人類的進展是十分有限的,我們最直接能夠想到的方法就是「挖地球」,經常有人說把地球挖穿會怎麼樣?但是我們都知道地球的平均半徑有6371千米,我們人類能夠挖到多深呢?進展十分有限,由于越往地下深處挖,溫度和壓力就越大,到目前為止,人類挖地球的記錄是「戰鬥民族」俄羅斯人創造的,前蘇聯科拉學院在帕欽加地區鑽了一個深井,最終深度達12260米,也就是12.26千米。

所以,靠挖地球的方法來研究地球內部結構是不可能的,起碼在現有技術下是無法實現的,既然不能直接看到地球內部,那麼我們只能採用間接的手段了,那就是利用「地震波」來探測地球內部結構。地震波分為縱波和橫波,縱波傳播速度快於橫波,縱波能夠在固態和液態中傳播,而橫波只能在固態中傳播。我們利用地震波向地球深處傳播的速度變化情況,來研究地球的內部結構。

通過研究,我們發現,當地震波在往地球內部傳播時,大約到了地下33千米(平均)處,縱波和橫波的速度都明顯加快,這裡就是地殼和地幔的分界線「莫霍界面」,地震波繼續往深處傳播,大約到了地下2900千米處,縱波速度快速下降,而橫波消失了,這裡就是地幔和地核的分界線「古登堡界面」。由於橫波在古登堡界面消失,所以推測地核的外核可能是液態的(熔融狀的鐵和鎳),而最深處的內核由於壓力巨大,還是固態的。

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    他的計算結果表明,地下54公裡處左右,巖石的縱波和橫波速度有一個明顯的、突然的增高。這就是人類第一次發現地殼和地幔的邊界。今天我們知道,那54公裡是他呆的地方地殼的大概深度,地球上其它地方地殼的深度變化是很大的 (例如海洋上基本都在10公裡以內),但是研究殼幔邊界的方法還是基本上沿用莫霍洛維奇的套路。
  • 幾張圖看懂地球內部結構,地殼,地幔,地核層層驚豔
    這些物質又因為自身引力互相吸引,最終在某一時刻,形成了一個球,地球。地球從最開始的小球逐漸變大,在今天已經成長為了直徑一萬三千公裡的大球。現代地理學對地球內部的劃分,大致可分為三圈層,最外面的一層稱為地殼,中間一層稱為地幔,最中心部分稱為地核。
  • 連地殼都挖不穿,人類是怎麼知道地球內部構造的?
    挖穿地球哪有人類想像的那麼容易,他們最深只向地下挖了約12千米,再往下深入半步都是不可能的事。一是資金消耗太大,二是受技術的限制,使得蘇聯的挖穿地球計劃無奈停止。其實,12千米已經是人類朝地底下挖的最大深度了,但是依然只佔據地球半徑的五百三十分之一。
  • 人類為何要探索地殼和地幔
    摘要:據報導,來自美國、英國、中國等12個國家30名科學家正準備在西南印度洋中脊一處名為「亞特蘭蒂斯淺灘」的地方,試圖進行人類歷史上首次「打穿地殼與地幔邊界」的嘗試。地殼、地幔和地核的平均厚度分別約17千米、2865千米和3400千米,顯然,人類對自己腳下地球的認識現在只限於地表和有限的地表下地殼的10多千米深處。
  • 怎麼也鑽不穿的地殼,其實是地球最薄的部分
    簡單一點,我們可以將地球從外到裡分為地殼、地幔和地核,如果更細緻一點,又可以分為上地幔、下地幔、外核和內核,當然,這些地球的內部結構我們是沒有辦法直觀看到的,更沒有辦法親身接觸,我們可以看到和摸到的唯一的部分就是地殼。在常識中,我們所說的大地指的也就是地殼。
  • 人類首次打穿地殼與地幔邊界 探尋地球深處秘密
    要知道科學家們這次活動的重要性,我們要需要先了解一下地球的結構:  人類的家園地球從內到外分為:地核、地幔和地殼三層。地殼是地球的表面層,也是人類生存和從事各種生產活動的場所。整個地殼的平均厚度約為15公裡,這與地球平均半徑6371公裡相比,僅是薄薄的一層。人類目前主要的科研鑽探也集中在地殼這一層。
  • 地球的內部結構之地核:地球磁場的產生源於地核的旋轉
    我們所生活的地球,其平均半徑約為6371千米,地球內部由外到內分別由地殼(qiao)、地幔和地核三部分組成。之前我們已經探討了地殼和地幔的基本情況,今天我們繼續向地球的深處來進行研究,來聊聊地球的內部結構之地核。
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  • 將地球比作雞蛋,地殼只相當於蛋殼,科學家:最厚的部分在中國
    文/惜談將地球比作雞蛋,地殼只相當於蛋殼,科學家:最厚的部分在中國隨著人類對外太空的探索不斷傳回捷報,人類對於宇宙的認知也越來越透徹了。那麼大家對我們生存的地球又有怎樣的認知呢?學過地理的人都知道,科學家將地球的內部結構分為地殼,地幔,地核三個部分,而由於地球地殼是存在運動的,偶爾還能給人類的生活帶來一些災難。那跟我們人類接觸最多距離最近的地殼究竟有多厚呢?
  • 將地球的地殼地幔去掉的話,結果很意外
    地球大概由地核,地幔,地殼組成而地核的溫度在4000-7000攝氏度左右。內部溫度可謂是極高。地核質量佔地球31%,直徑卻很小,所以地核內部密度非常高。而體積佔地球的16%。在這個密度和溫度極高並且高壓環境中的地核,在剝離了地幔地殼後會不會變成一個恆星呢?科學家通過對地球形成時期的殘留物進行了研究,頁對太陽系原始星雲的光譜進行了研究。
  • 人類為何要探索地殼和地幔 - 新京報 - 好新聞,無止境
    「打穿地殼與地幔邊界」的嘗試。  為什麼要打穿地殼與地幔的邊界?這個問題就像1970年尚比亞的瑪麗·尤肯達(Mary Jucunda)修女寫信質疑美國國家航空航天局馬歇爾太空飛行中心科學副總監恩斯特·施圖林格(Ernst Stuhlinger)一樣,地球上還有這麼多孩子吃不飽飯,為何NASA要花費數十億美元去探索火星。  回答這個問題既有抽象或哲學層面的,也有具體和實用的。
  • Jennifer Jackson:地核-地幔邊界的巨大團塊
    一般來說,地球的地殼由陸殼巖石——花崗巖以及洋殼巖石——玄武巖構成。這些巖石的主要成分為氧、矽、鎂、鈣等元素。目前,玄武巖的密度要大於大陸地殼的密度。如果我們再進一步探究,就能發現這是我們地球板塊會下沉的原因。當地球板塊向下做俯衝運動,其表面的巖石就會因擠壓而受熱,受熱融化成巖漿後,就會儲存於地殼之下的「液態區」。一旦這些巖漿衝出地表,便形成了火山。
  • 地球最內部的地核為什麼會這麼熱?
    地球的最外層是地殼。這是我們生活的地方,我們在此建造房屋、種植樹木,進行各種各樣的生產活動。與其他層相比,地殼非常薄。海洋地殼的平均厚度約8千米,主要由玄武巖和陸殼組成;大陸地殼的平均厚度約32千米,主要由花崗巖組成。地殼的下一層叫做地幔。這一層的厚度約為2900千米。上地幔堅硬而易碎,下地幔則像半熔融的巖石一樣流動。
  • 地球的內部結構之地幔:地球表面火山活動的巖漿來源地
    之前我們介紹了地球的內部結構之地殼,我們已經了解地球內部由外到內分別由地殼(qiao)、地幔和地核組成,而地殼是地球內部結構中最外面的一層,也是最薄的一層,但是確是和人類關係最密切的一層。今天我們繼續向地球的深處來進行研究,來聊聊地球的內部結構之地幔。
  • 改變人類認知!科學家在地核周邊發現怪異結構,沒人知道它是什麼
    改變人類認知!科學家在地核周邊發現怪異結構,沒人知道它是什麼人們對於科學的研究從地球之外到地球之上到處都有,不管是研究外太空之中各種各樣的事物,還是研究地球上海洋或陸地的各式各樣。但自從上個世紀初莫霍洛維奇和古登堡發現了地層分布之後,即地殼、地幔和地核後,人們就一直認為地球內部就是這般模樣。後續人們對於地球內部的研究則越來越少。但近日的新研究表明,地球內部還有著許多值得科學家們研究的事物。根據環球網6月13日的報導稱,近日馬裡蘭大學的地球物理學家們在地下發現了全新的超大密度結構,此結構位於地幔和地核之間。
  • 是什麼在驅動地殼的板塊運動,地幔羽不是大陸分裂的主要原因?
    生活在當代的很多人都知道,在太陽系的類地行星中,地球的密度、質量和直徑都是最大的。而地殼、地幔和地核,便是我們這個地球的主要內部結構組成部分。地球上的所有生命,幾乎都在地殼這個表面層上展開自己的活動。並且,位於地球固體圈層最外部的它,也是巖石圈的重要構成部分。
  • 地震是因為地殼運動,那為什麼地殼會運動?地震又是怎麼形成的?
    我們常常說地震是由地殼運動引起的,也知道位於板塊交界地帶容易發生地震,但是我們不知道地殼究竟是怎麼運動的?也不知道地殼為什麼要運動。關於這點,我們要知其然還要知所以然,今天就好好了解一下,地殼究竟是怎麼運動的。地殼是怎麼運動的?地殼之所以會運動,和地球的構造有關。
  • 2019中考地理複習資料:地幔和地殼的分界面
    地幔和地殼的分界面是莫霍洛維奇不連續面(莫霍面),地幔和地核的分界面是古登堡面。前者由南斯拉夫地震學家莫霍洛維奇於1909年發現,後者由美籍德國地震學家古登堡於1914年發現。     1914 年 B. 古登堡根據地震波傳播速度測定地核的深度為2900千米,比現代精密測量的結果只差15千米。
  • 地球最深處地核揭秘:最熱7200度、外層覆蓋有固體
    海洋地殼的平均厚度約8千米,主要由玄武巖和陸殼組成;大陸地殼的平均厚度約32千米,主要由花崗巖組成。地殼的下一層叫做地幔。這一層的厚度約為2900千米。上地幔堅硬而易碎,下地幔則像半熔融的巖石一樣流動。地幔的上層與地殼結合在一起,稱為巖石圈,而半熔融層則稱為軟流圈,巖石圈就在軟流圈上方滑動。地幔再往下就是地核,地核分為兩個部分——外核和內核。
  • 地殼俯衝板塊可能在地核附近產生不尋常的特徵
    地幔是圍繞地核的一層厚厚的熱,主要是塑料巖石,地幔之上是地殼的薄殼。在地質時間尺度上,地幔就像一種粘性液體,固體元素在其深處下沉並上升。上述奇怪的結構被稱為超低速度帶(ULVZs),首次發現於1995年,由加州理工學院的Don Helmberger。ULVZs可以通過測量它們如何改變穿過它們的地震波來研究。但觀察不一定是理解。事實上,沒有人確切知道這些結構是什麼。