我们不知道的地球


   
5  地球中心到底是什么样子?
   
    在地球的初始阶段,这个星球只不过是一大堆垃圾,没有什么明显的结构。后来,比重最大的元素——多半是铁和少量的镍——向中心沉降积淀,形成了一个核心。这一切究竟是什么时候发生的,又是如何发生的,至今仍众说纷纭。
   
    谈到地球中心的构成,可以用一个字来概括:铁。然而,这并不是故事的结束。关于地球核心是什么样子,它又是如何形成的,目前尚有许多问题值得探讨。
   
    众所周知,地球的核心始于我们脚下2890公里处,其直径为6800公里。它由两个层面所构成:熔化的铁核心外层以及成分为镍和铁的固体核心内层,其大小约略相当于月球。在初始阶段,这个星球只不过是一大堆垃圾,没有什么明显的结构。后来,比重最大的元素——多半是铁和少量的镍——向中心沉降积淀,形成了一个核心。
   
    这一切究竟是什么时候发生的,又是如何发生的,至今仍众说纷纭。一种说法认为:核心是在一次如雪崩般向中心塌落的过程中骤然形成的。其他人则相信,铁是缓慢地向下汇聚而成的。在发源于地球深处的火山岩石上所测得的放射性同位素表明:核心是在地球的年龄介于3000万年与1亿年之间的某个时候形成的。截至35亿年以前,液态铁核心中的旋涡运动就已建立起一个磁场。然后,大约在15亿年前,核心的中心冷却到足以形成结晶,从而构筑起一个固体的核心内层。
   
    最近,围绕着核心的一个谜团被解开了。我们以前知道,地震波穿越东侧核心的速度要比穿越西侧来得快,可是谁也琢磨不出其中的原因。现在,通过模拟试验业已证实:这种情况极有可能是由液态铁在核心外层的旋涡流造成的,它将冷态物质从与地幔接壤的边界附近往下拉扯,转而粘贴到固体的核心内层上。在过去3亿年间,大部分铁涡流一直位于亚洲底下,造成核心内层东侧比西侧增大100公里左右。
   
    这一点可能会影响由核心外层的对流所形成的地球磁场。有些研究人员认为,核心内层增大所引起的紊流,可能会随着时间推移而削弱磁场的稳定性,也更容易导致地球南北磁极的换位。如果发生这种情况的话(正如过去曾发生过的那样),这个星球就会暂时得不到防止太阳不断发射出的载能粒子,即所谓太阳风的保护。这样一来,我们就会无从防范来自太阳风的磁粒。当然,我们的计算机系统将陷于瘫痪,生命也会因此而受到伤害。





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