每日一言
喜歡一個人，就是沒做錯什麼，也想跟他說句對不起。
本文授權轉自微信公眾號：
阿什卡國際油氣軟體（ID：ESSCAGROUP）
如果在宇宙裡找一樣最奇怪的東西，那就是人類。
人類信仰、文化、認知千差萬別，卻不約而同地對天空充滿憧憬。相信在那裡，有一個更美好的所在，那就是天堂（中國人叫天宮）。
1968年，阿波羅8號繞月旅行時，博爾曼在10億人面前玩起了直播，他的關鍵詞是「廣袤」、「寂寥」、「望而卻步」。後來，太空人們看見一顆藍色星球冉冉升起，那就是地球。
太空人們被她的美麗所震撼，也被她的溫柔所感動。
真的上了天，人類才發現，所謂天堂，其實一直在我們腳下。
而天上，隨處可見地獄般的存在。
不過，如果穿越到44.5億年前，他們看到的不會是那個天堂般的家園，而是比月球更令人望而生畏的煉獄。
那是一粒灰不溜秋、紅不拉幾的球。你看到的顏色，是外層氣體的顏色。
在翻滾的髒雲中，會閃出一些光，亮白的是閃電，亮黃、亮紅的是巖漿。
是的，那時的地球，巖漿翻滾，汙霾蔽日。
那是因為，剛剛形成的地球熾熱暴烈：放射性元素釋放的熱量是如今的5倍，可以說是一個超大的核反應堆；物質剛被壓縮成地球的熱量尚未散盡；小行星亂飛亂撞，巨大的動能轉化為熱能…
這裡，是地球的冥古宙。整個地球處於熔融狀態，十分活潑不可愛。
元素在火乳交融中，慢慢分層。分層規則很簡單：重的向下，輕的向上。
所以，偏重的鐵和鎳沉向中心，形成一個以鐵為主的地核；輕一些的矽酸鹽圍繞地核，形成了地幔；更輕的矽酸鹽就浮在最上面，後來冷卻，成了地殼。
啥叫矽酸鹽呢？矽、氧這倆壞小子，喜歡亂撩鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等各種姑娘，這些姑娘與矽和氧的化合物，統稱某女郎，哦不，矽酸鹽。
這個分層的過程相當長。有多長呢？18釐米？不，幾十億年。到現在也還在繼續。因為，地球是活的，內部不停地在流變。
如今，地球內部是這樣的：
地核半徑3480公裡，分兩層。
外核厚1742公裡，含80%的鐵，混雜著鎳、矽、硫等。內核基本全是鐵。
內核是固態。為啥最火最熱，反而是固態呢？據分析，可能是身為核心，壓力太大所致。
內外地核之間，有一個過渡帶，大概厚400公裡。
地幔厚2800公裡，主要配料是非常粘稠的矽酸鹽。有多粘稠呢？你用手指一捅，手指就沒了。
這是由於高溫，導致矽酸鹽不能老老實實地保持像石頭那樣的固態，而溫度又沒高到讓它完全熔化成液態。所以，就搞成了這樣一個尷尬的存在。
地幔也分兩層。包著地核的是下地幔，厚1920公裡；外面裹著上地幔，厚950公裡。
上地幔裡，有一部分熔融物質，也就是巖漿。
最外面，就是我們最熟悉的地殼了，平均厚17公裡。可以說相當薄了。
目前，人類用的礦物、材料、食物等所有資源，都取自這層薄薄的殼…的外層。
整個地球的溫度，是外冷內熱，逐漸過渡。地核溫度最高，外核4000—6100℃，內核6300—7000℃。
說到溫度，順便提一句：雖然萬物顏色各異，但不管什麼東西，溫度高到可以發光時，它的顏色就由溫度決定。
一些圖片為了表示地核的高溫，把它弄成亮紅或者亮黃色，其實，這個顏色只是巖漿的溫度，也就是700-1200℃的顏色。
所以，真實的地球剖面應該是這樣的：
說到這裡，咱倆情不自禁產生了一個疑問：
人類目前最深的井只鑽到12262米，還不太直，連地殼都沒鑽透，怎麼能知道地幔、地殼的結構和配方呢？
那得從一場災難說起。
1906年，美國舊金山大地震，芮氏7.8級，死亡幾千人。
在克羅埃西亞，有個氣象學、地震學家，叫莫霍洛維奇。他聽說這場災難後，陷入了深深的思考：觀測地震、利國利民。於是他建了一些地震臺，用來測地震波。
1909年，盼望已久的，對不起，避之不及的地震果然就在克羅埃西亞發生了。他拿到地震波數據，算來算去，發現：地震波在地下大概54公裡處，速度突然猛增。這說明，地震波遇到一個邊界，從巖石進入另一種物質。
等等，剛才不是說，地殼厚度17公裡嗎？54公裡是什麼鬼？
17公裡是平均厚度。總的來講，海洋比較薄，平均不到萬米；大陸比較厚，平均大概40公裡。高山、高原地區更厚，最高可達70千米。
莫霍洛維奇測的地方，就是54公裡。地殼和地幔邊界，是老莫代表人類首次發現的，所以這個邊界就叫莫霍面。
從此，人類知道了：地殼下面的東西不一樣。但究竟有啥不一樣？不知道。
不知道不要緊。知道自己不知道，也就離知道不遠了。
莫霍面的發現，勾起了更多人的好奇心。裝備控、數據控紛紛登場。
美國人伍德的地震儀風靡全球，地震監測蓬勃發展，後來竟然出現Transform這樣的微地震監測技術，監測數據越來越可靠。
被希特勒搞得受不了，跑到美國的古登堡，沾了這些地震技術的光。他拿到全球的地震數據，發現一個規律：地震波在地球上有陰影帶。不管是橫波，還是縱波，都有自己的陰影帶——也就是到不了的地方。
啥意思呢？如果地球的材質都一樣，那麼，地震波會隨著距離的增加，而均勻地擴散、減小，但不會突然消失，或者突然變速、轉向。
這很好理解，光也是一種波，手電筒射出光，會隨距離增加而擴散、減弱；從空氣射入水中，就會轉向（偏折）、減速；遇到水裡的一塊冰，就會被反射、折射、投出一個陰影。
那麼，地震波出現陰影，並且突然變速、轉向，一定是遇到了不同的介質。
橫波、縱波的傳播方式不同，所以陰影出現的位置也不同。這樣縱橫結合，古登堡推算出了地球內部的樣子：有個液態地核。
為啥能算出是液態呢？因為橫波不能在液體裡面傳播，而縱波從地幔遇到液態界面，會被折射。
地球不僅有個蛋殼，還有個蛋黃。簡直太神奇了！
1936年，丹麥地球物理學家萊曼女士拿到更豐富的地震數據，算來算去，進一步證明了古登堡的推算：2900公裡深處，地幔之下，確實是液態的核。所以地幔和地核的界面，就叫古登堡面。
事情還沒完，細心的萊曼接著往下看，發現5000公裡深處，縱波又加速了。
怎麼回事？又遇到固體了唄。於是，人類知道，地球還有個固體的內核。那麼，外面包的那個液態層，就叫外核。內外核的分界面，當然就叫萊曼面。
地殼、地幔、外核、內核，簡直不能更完美了。
且慢，事情還在繼續。
1992—2012年間，全球寬頻地震臺陣積累起了一批豐富的數據。美國伊利諾伊大學、中國南京大學聯手分析這些數據，發現內核裡還有貓膩：地震波在內核中，又發生了突變。
2015年，兩個大學的研究小組在《自然－地球科學》上發表論文：內核裡，還有個小內內。
內內核也是固體。八成還是鐵之類的金屬。只是壓力太大，晶體結構可能不一樣。但究竟是什麼樣的晶體，？對不起，不知道。這麼大壓力，人類目前複製不出來。
好吧，地球分層，液體、固體、膠體…可以靠地震波搞定。那麼，各層的成分是啥，又怎麼搞得清呢？
地質學大神威爾遜說，別急，雖然我們連地殼都鑽不進去，但地幔會自己跑出來的。
這麼好的地幔，到哪裡去找呢？
威爾遜說，在地幔中，有些長期固定的活動中心，向地殼外傳遞巖漿、熱量，這些地方，叫熱點（後來摩根解釋，熱點是地幔柱活動的結果）。熱點在地球上並不難找。
比如，在浩瀚的太平洋中，夏威夷海嶺、天皇海嶺，其實是一串串火山鏈。那就是熱點遞變的結果。
想知道地幔的配方，去熱點看看石頭就OK了。大家跑過去一看，主要是橄欖石，還有斜方輝石。由前面說的那些元素合成。
好吧，地幔可以跑出來給我們看，那麼，地核的成分，我們是怎麼知道的？
咳咳，呃…其實是猜的。哎別扔雞蛋呀，也不是瞎猜。
首先，我們可以利用地震數據，結合溫度、壓力等數據，計算地核的密度，推算出，地核的配方是鐵、鎳。
其次，根據隕石的成分，可以推測地球的元素豐度。隕石的綜合含鐵量很高，那麼，地表、地幔沒那麼多鐵，鐵去哪了？根據鑽探取芯、對地幔的分析可知，元素分布，與理論基本相符：重的在下，輕的在上。所以，老鐵去當了核心。
地球的成分，基本變化不會太大了。但它的結構，每天都在變。因為，隨著地球的降溫，地核會越來越大，地殼會越來越厚。總有一天，它會變成一個冰冷的大石球。不過，這個速度是相當緩慢的。真的還想再活五百年的我們不用擔心。
好像跑題了，我們聊回冥古宙。
冥古宙也不都是那麼暴烈。因為，地球有水。
但是，水只有可以保持液態時，才能讓星球變得溫柔美麗。
而讓水保持液態，溫度和壓強範圍非常狹窄：1個大氣壓下的0—100℃。而在暴虐的宇宙，溫度可以從-273℃到1000000000℃。保持0—100℃，只能是個奇蹟。
地球在形成時，確實吸積了一些水。那些墜落在地球上的彗星、小行星等小天體，也帶來了一些水。
然而，在地球的暴烈期，地表沒有水的立錐之地。因為水怕燙。一燙，它就會變成氣態。
那時，大氣層主要是甲烷、硫化氫、二氧化碳等等，翻滾著厚重的塵霾。
所以，水只能在天空和髒霾混在一起飄呀飄。要麼，被壓在地下煎熬翻滾，等待機會噴湧而出，和髒霾混在一起飄呀飄。
飄在空中，溫度下降，就會和髒霾一起結成水滴，落回地面，然後又被燙得跳回天空…
這場大雨，在整個地球下了幾百萬年，或許是上千萬年。
這成百上千萬年，天上陰霾密布，空中電閃雷鳴、酸雨滂沱，地面水火蒸騰。
終於，地表溫度降到了100℃以下，水可以流成溪，淌成河，蓄成湖，匯成海。大海溶解了很多二氧化碳。
天空，漸漸變藍。
45.7—40億年前，漫長的冥古宙，在人們印象中，是一個暗黑風的存在。
但是，在44億年前，地球就開始在水精靈的安撫下，慢慢逆襲成太陽系最美的星球。
然而，歲月靜好，註定是一場夢。
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作者簡介：劉繼軍，男，70後，科普作家，已發表各類科普文章100餘篇，專著《鬼臉物理課》即將出版，有一項國家級個人發明專利。對大自然充滿好奇，有真相癖，喜歡獨自胡思亂想，熱愛自然科學類讀物，喜好以有趣的寫法與人共享科學之樂。本文授權轉自微信公眾號：阿什卡國際油氣軟體（ID：ESSCAGROUP）
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