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地心之旅要揭地球最后的秘密(2007-01-16 18:20:58)

“葡萄粒”钻石探测器将深入地下3000公里

    将深入地心的探测器只有葡萄粒那么大。不过,这颗“葡萄粒”可不简单:它由钻石制成,将深入地心3000公里,能耐得住4000摄氏度的高温,将其送入地心的将是由钢铁融流制造的“反向爆发火山”。

    这一科学探索的方案是美国“加利福尼亚技术研究院”的行星科学教授戴维·史蒂文森提出的,内容相当惊人:先用核爆炸或者人造地震震开地表,紧接着向震开的地缝注入成千上万吨炙热的钢铁融流撕裂地壳,然后借着“铁流”将装有钻石传感器的仪器囊送入地下3000公里,直抵炙热的地心外缘。如此伟大的“地心之旅”将费时一周。

    能够耐得住地球内部极高温度的探测器当然只能是钻石制造了,史蒂文森教授说:“普通的电子仪器当然无法承担此任,只有钻石,它能在高温环境中工作正常。这个钻石探测器将测量地心的温度、不同的物质组成和电磁场的活动情况。对于地心的构成,人类知之甚少,只知道地心的主要成分可能是铁,除此之外只能猜测认为有硅、氧、氢,可却一直无法得到证实。对于地心的构成,地理界长期以来争论不休,所以我们想通过这次科学探索解决这一争议。”

    一旦传感器抵达地心之后,它将史无前例地向科学家发回有关地心的第一手资料,揭示地球最后一块处女地的秘密,比如说地心的温度、化学构成和电磁活动现象等等。所有的测绘数据和资料将以地震波的方式传向地面,因为在地下3000公里这一深度,无线电波根本就无能为力。科学家们坚信,所获得的信息资料将有助于人类揭开地球电磁场的秘密,而地球的电磁场是人类生活的重要组成部分,正是因为有了它,地球才能免遭宇宙辐射的灭顶之灾,才使现代化卫星通讯有了可能。

100亿美元的科学探索计划需要国际社会的通力协作

    史蒂文森教授在《自然》杂志上推出这一惊人的科学探索方案时坦言,由于整个科学探索方案耗资100亿美元,将面临着诸多的技术挑战,所以需要国际社会多年的通力协作才行。不过,史蒂文森教授认为,这也值,因为对人类自己的家园地球了解得更透彻远比对宇宙探索来得重要,而人类在宇宙探索方面所花的精力和金钱不知是对地球探索的多少倍。

    史蒂文森教授说:“星际探索增加了人类对太阳系和行星如何运行的了解,相比之下,人类却没有对地球内部的结构进行同样规模的科学探索。其实,对地球内部的科学探索同样是非常有趣的科研课题。我们居住在地球表面上,这个地球表面将地球分成上面和下面。我们的上面是天空,是我们知之甚少的宇宙;我们的脚下是地球的核心,是我们知之更少的地方。人类对宇宙的探索如今已经到了60亿公里之外,可对地球本身的了解却只有10公里!”

10万吨的钢铁融流将穿透地壳和地幔直抵地心

   深入地心的最大挑战是如何钻透地壳和地幔。地心距离地表6400公里,所以要想揭开地心秘密的话,那么人类至少得深入一半的深度,也就是3000公里左右,这样才能抵达地心的外缘。

    史蒂文森教授提出的解决方案是:先掘开一个深度相当于纽约帝国大厦的高度———300米,宽度为1米的地缝,接着将至少10万吨炙热的钢铁融流倒入地缝,在地球引力的作用下,炙热的钢铁融流将向地下渗透,融穿地壳和地幔。为形象起见,史蒂文森打比方说:“这就像是火山爆发一样,不同的是:我们制造的人工火山是逆向———向地球深入爆发,说得更形象一点,就像是一把钢铁融流之刀劈向地球。”

    至于为什么选钢铁融流充当此重任,这主要是基于钢铁相对来说比较便宜且资源丰富,全世界一小时就能生产出10万吨的钢铁,而且钢铁不会跟富含铁的地球岩层发生化学反应。

    当然了,最先的准备工作,也就是如何撕开地缝得交由几吨当量的小型原子弹或者其他高能武器,比如说人造地震来实施。至于自然界的地缝也可以考虑利用,比如说冰岛的火山,就像凡尔纳科幻小说里说的一样。

风险和技术可行性让科学家们担忧

     不过,这毕竟不是凡尔纳的科幻小说,所以史蒂文森提出的地心科学探索方案立即引起了科学界的强烈争议,甚至备受科学家们的质疑。

    对此,史蒂文森教授坦然承认说,与这项科学探索计划相伴的风险相当大,比如说有可能人为地打开一座火山,或者造成一场致命的人造地震,但对于所要冒的风险,科学家们在科研项目实施之前会仔细考虑的。

    尽管有关专家们也对史蒂文森教授这一大胆的设想非常感兴趣,但他们对这项计划究竟是否可行提出质疑。伦敦大学的矿产物理教授戴维·普莱斯坦言:“这听起来着实非常有意义,可他的想法里有太多的漏洞。他的设想基于砸开一块石头,但他就不想想,一旦岩层被打开的话,那么地心的炙热和岩流就会喷涌而出,从而大大抵消了探测器坠向地心的速度。按我们的估计,就算探测器仍向地心沉去,那么真到地心所用的时间也得好几千年!所以我不相信他所说的方案。”

地心的秘密深深吸引了全人类的好奇心

    不管史蒂文森的计划究竟是否可行,但他提出的揭开地心秘密的设想再度引起了人类的关注,因为地心的谜是人类最感兴趣的领域之一。小说家、名导演和科学家千方百计地猜测着地心的秘密。

    人类对地心最早的猜想是1314年著名诗人但丁的《Divine Comedy》。在这部诗作中,但丁设想自己被罗马诗人领着进行了一次非凡的地下之旅,途中穿越了许多层的地狱,经历了罪恶的历史,最后他到了最后一层地狱,遇上了刺杀凯撒大帝的凶手正在被恶魔撕咬!当然,这只是诗作。相比之下,凡尔纳的《地心游记》是人类对地心秘密猜想的经典。1959年,美国好莱坞将该片拍成一部相当成功的经典影片。

    除了科幻作品外,科学家们对地心研究也有许多的科研尝试,比如说有媒体报道称,日本科学家正准备进行世界上首例“地心之旅”,他们将在一座活火山上钻洞打孔,以便到红热的地心寻找熔岩喷发而出的秘密。日本地质科学家挑选日本九州岛上的云仙火山作为研究对象。这座海拔1486米高的火山是世界上最活跃的火山之一,上一次大喷发是在1991年。此次研究集合了日本最著名的15位地质学家,日本东京大学地震研究学院的中田节弥说,这是人类首次深入活火山核心提取岩浆,以前的研究都是采取已经涌上地面或已经冷却的岩浆,要不就是钻入死火山内部,提取已经石化的火山物质。通常来讲,钻入地心提取岩浆是不太可能的,因为那里的温度非常高。但日本科学家想出了解决办法,他们会通过钻轴灌入冷却水,冷却炙热的熔浆,以便钻头继续前行。中田节弥表示,钻探不会引发火山喷发的危险,但他们必须小心,地下的气压会导致冷却水的喷发。

    (吕丽妮摘自《法制文萃报》,徐冰川文)

 
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