地球為什麼不能被鑽穿,原來後果比我們想像中要嚴重的多

2020-12-06 鍾銘聊科學

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

關於地球為什麼不能被鑽穿,其實科拉深坑項目已經給出了答案。

科拉深坑

之所以說地球不能被鑽穿,首先是因為鑽穿地球實在是太難了,蘇聯曾經在科拉半島挖掘了萬米深坑,想要從地表打通到莫霍界面。

原以為利用探頭打通莫霍界面很簡單,但工程卻遇到了想像不到的麻煩,首先是隨著深度的下降,溫度會逐漸升高,大概每下降100米左右,溫度升高2度;再者,隨著深度的增加,壓強和土壤的密度也增加,這讓當時挖掘用的鑽頭使用不了多久就會崩裂,而一個鑽頭造價需要幾萬美元。

後來,因為種種原因,科拉深坑計劃不得不終止,最終,科拉深坑最深的深度保留在12262米,後來被卡爾塔的阿肖辛油井12289米,以及庫頁島上的油井12345米打破,目前排名第三。

雖然克拉深坑項目最終被終止,但從科研角度上看,科拉深坑有很多重要的發現。

地球內部是什麼?

我們知道,地球分為地殼、巖石層、軟流層、地幔和地核,這些層級之間其實沒有明顯的分界線,只是它們的組成部分是不同的。

雖然科拉深坑達到了萬米的深度,但其實科拉深坑遠遠沒有達到莫霍界面。儘管如此,科拉深坑也為人類研究地球內部提供了材料。

首先,在地下1千米處,地殼內有大量水資源存在。

在地下3千米處,有多細胞生命存在,這是生命能夠到達的最深程度。

在地下6千米左右處,科學家發現了微生物化石,經過研究發現,這些微生物來自200萬年前。

在地下萬米深度處,溫度極其高,達到了300攝氏度,壓強也很高,達到了1000倍標準大氣壓,

而且,在如此深的深度中,科學家發現了大量的金礦,金礦含量達到了商業標準開採標準的幾十倍。之所以沒有開採,是因為挖掘出這麼深的深坑投入的經濟價值,遠超過了金礦的經濟價值。

地幔層的溫度大概在1000攝氏度以上,這裡的物質呈熔融狀,有時候火山噴發時,會把部分地幔層物質噴發到地球表面。

地球再往裡,是地球最核心的位置地核,地核是由超過5000攝氏度的固態鐵核,之所以能夠在超過5000攝氏度的高溫下還能保持固態,是因為地球內部的壓強是地球表面的300萬倍,強大的壓強把鐵核壓縮成了高溫固態。而這個鐵核,也是地球能夠產生磁場的關鍵。

把地球鑽穿後,會造成什麼後果?

火山爆發說很多人擔心把地球鑽穿後,會引發火山爆發,畢竟地球內部溫度非常高,其實根本不用擔心這個,我們知道,力是有方向的,我們之所以能夠站立在地球表面,而沒有飄向空中是因為地球引力的存在。

其實地幔層的物質也是一樣,它們受到的力和人類一樣,都是向下(靠近內核),所以不會沿著鑽井噴發到地球表面。

火山之所以會爆發,是因為板塊運動造成的,人類鑽穿地球內部,並不會造成板塊運動。

地心人說之前有人聲稱,地球內部存在一種地心人,生活在地幔層。

然而科拉深坑研究表明,地球深度越深,溫度越高,壓強也越高,如果人類在地幔層生活,會受到地殼標準大氣壓的幾千倍,壓強會讓人直不起腰、抬不起步伐。

因此地心人根本無法在這裡生存。

其實,人類即使把地球鑽穿,也不會發生什麼嚴重的後果,只是相比於後果,人類更可能根本鑽不穿地球。

人類可能鑽不穿地球

溫度高越靠近地核,溫度越高,而鑽穿地球所使用的鑽頭是有溫度要求的,超過一定溫度後,鑽頭無法繼續挖掘。

壓強大除此之外,地球內部的壓強也非常大,鑽頭會在壓強的作用下,與地球內部物質融為一體,無法繼續挖掘。

再者壓強大的地方

鑽穿地球投入資金大我們知道,蘇聯之所以放棄科拉深坑,就是因為投入的資金過大,很難繼續進行這項科研項目。而這項科研項目又不能直接,或者間接地帶動國內經濟發展,因此投入產出比低,很少有國家願意投入大量資金鑽穿地球。

種種原因表明,人類鑽穿地球的難度實在是太大了,目前人類對地球內部的認知,主要依賴於科學分析,並沒有實際證據證明。

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