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地球内部隐藏着巨大海洋吗

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解决时间 2021-11-13 00:03
  • 提问者网友:沉默的哀伤
  • 2021-11-12 19:17
地球内部隐藏着巨大海洋吗
最佳答案
  • 五星知识达人网友:北方的南先生
  • 2021-11-12 20:53
世界著名的科幻小说大师,法国作家儒勒·凡尔纳,在其1864年出版的科幻小说作品《地心游记》中,描写了有几位探险者深入地球内部很深的地层,在那里有许多奇妙的发现,其中包括看到地心海洋。这些描写,多年来都被人们当作科学幻想小说来谈论,并称赞他的奇思妙想。
2014年6月12日美国科学家宣布说,他们通过科学探测手段和研究发现,地球内部可能存在着一个水量相当于地表海洋总水量3倍的“隐藏的海洋”。并说这一发现也许有助于解释地球上海洋的水从何而来。
一时间,有些乐观的人们惊喜无比,他们认为这样一来,地球上再也不会为缺水而犯愁了,这么多的水怎么用得完呀!
其实,这是一个很大的误会。美国科学家的发现,只是利用地震波能够穿透包括地核在内的地球内部的方法,并根据水会降低地震波传播的速度,来分析地震波穿透的是什么类型的岩石物质。探测结果表明,就在美国地下660公里的深处,岩石发生部分熔融,且从地震波传播速度减缓来看,可能有水存在的信号。
并且美国新墨西哥大学和西北大学的研究人员在《科学》杂志上报告说,这一“隐藏的海洋”位于地球内部410公里至660公里深处的上下地幔过渡带,其水分并不是我们熟悉的液态、气态或固态,而是以水分子的形式存在于一种名为林伍德石的蓝色岩石中。
他们说,研究人员在实验室中合成上下地幔过渡带中存在的林伍德石,当模拟地下660公里深处的高温高压环境时,林伍德石便发生部分熔融,就像出汗一样释放出水分子。
这项研究成果的核心理论是,在肉眼看来干燥的岩石中,其实可能蕴含水分,即一些氢原子被锁在自然空隙和晶体缺陷中,而矿物中富含氧,因此如果某种矿物含有氢,特定的化学反应就能够释放出氢,与氧结合形成水。
研究人员解释说,杂散的氢原子可能只构成了地幔岩的很小一部分,但鉴于地幔占地球体积的80%以上,这些杂散的原子意味着能够形成大量的水。
另外,美国华盛顿州立大学的地震学家Michael Wysession和他的学生加州大学的Jesse Lawrence,两个人一起分析了将近60万份的震波图(地震穿过地球时产生的震波的记录,通过分布在世界各地的装置收集起来)。他们注意到,在亚洲大陆下面地震波表现出了减弱的现象,而且速度也略有减慢,为此Wysession说:“水可以减慢地震波的速度,大量的减弱和减慢的迹象可以预测那里存在着水。”
Wysession还说:“那就是我们要在这里展示的,岩石当中的水随着海底岩层一起下沉而且它是非常冷的,但是随着深度的加大,温度也开始上升,岩层开始变得不稳定,就失去了内含的水分。”然后水就开始上升进入叠加区域,那里变成了水饱和区,“但那里看上去仍然像是固体岩石,你只有把它放到实验室里才能找到其中的水。”虽然它们看上去像是固体岩石,一些海底岩石中含有15%的水。
Wysession接着解释说:“实际上水分子就存在于岩石的矿物结构中。当你把它加热的时候,它就会脱水,就如你用火烧一块粘土一样,可以把里面的水全都去除。”
研究人员估计,在那些地球表面被水覆盖的区域,只要有0.1%的岩层沉入地幔之中就可以产生出相当于一个北冰洋的水量。因为他们还发现在中国首都北京的下面这种地震波的衰退值最大。 Wysession因此将这个新的地下结构称之为“北京异常”。他说:“中国人听了觉得非常非常的有趣,中国的地震威胁要比其他世界任何地方都大,因此他们对地震学很感兴趣。”
地球表面的70%被水覆盖着,这些水有着许多的作用,其中一项就是为大陆板块的移动扮演“润滑剂”的角色。“看看我们的姊妹星,太阳系的金星,” Wysession说,“在它的内部非常的热也非常的干,它没有板块构造,所有的水可能都已经被蒸发了,也没有板块,它的整个系统是被封锁的,就好像绿野仙踪里那个没有油而生锈的锡铁人一样。”
我们由此可以想到,所谓“地球深处隐藏巨大海洋”这种说法是不确切的。这是因为:
第一,这些水由于不能被人们直接看到,只是间接探测到,因此,其结论只是有可能存在丰富的水量,而是否真正存在,还有待最后验证。
第二,这些水不是像地面海洋一样的波涛汹涌的咸水,也不是像《地心游记》中所描绘的那样,是一些清澈甘甜的水。这些水不是固体,也非液体和气体,而是潜藏在岩石中的水分子,这些水虽然总量可能很大,但是若以单位容积来计算,一立方米的岩石中可能挤不出几滴水来。这如同地球大气中也有水分,但是每一立方米空气中的水也是有限的。
第三,也是最关键的,这些水是不能被我们所开发利用的,除了埋藏很深,分布稀疏,开发成本巨大的原因以外,更是因为这些水对于整个地球“躯干”的维系有着重要的意义。它维护和支撑着厚厚的地幔,并使地球板块产生运动。如同一颗苹果,如果我们将其水分全部抽干,它就会变得干瘪,而不再是一颗圆润的苹果了。此时,寄生于苹果表面的那些微生物也就会随之不复存在了。
本文的结论是:人类不能为着自己的利益去任意地向地球索取,这些隐藏于地球深层的水,不是“上帝”安排给人类直接使用的。我们必须尊重这种“安排”。如同地核是一个巨大的镍铁球,但我们人类不能去开采利用它,因为它的存在,维系着地球的磁场,并以辐射形式向地表传导着巨大的热量,维护着地球表面的温度,以供万物生存。
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