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  • 1 # 地理沙龍

    謝謝邀請,人類目前的科學探索主要有三個方向,那就是“上天入地下海”,“上天”就是探索宇宙、“入地”就是探索地球內部、“下海”就是探索大洋深處。就難度而言,探索宇宙顯然是最為困難的,“下海入地”雖然說是研究地球本身,但是也沒有這麼簡單。相對而言,大洋深處的研究還相對簡單一些,畢竟海洋最深的馬裡亞納海溝也就11034米,而且上方都是海水而已。

    對於地球內部結構的研究,人類的進展是十分有限的,我們最直接能夠想到的方法就是“挖地球”,經常有人說把地球挖穿會怎麼樣?但是我們都知道地球的平均半徑有6371千米,我們人類能夠挖到多深呢?進展十分有限,由於越往地下深處挖,溫度和壓力就越大,到目前為止,人類挖地球的記錄是“戰鬥民族”俄羅斯人創造的,前蘇聯科拉學院在帕欽加地區鑽了一個深井,最終深度達12260米,也就是12.26千米。

    所以,靠挖地球的方法來研究地球內部結構是不可能的,起碼在現有技術下是無法實現的,既然不能直接看到地球內部,那麼我們只能採用間接的手段了,那就是利用“地震波”來探測地球內部結構。地震波分為縱波和橫波,縱波傳播速度快於橫波,縱波能夠在固態和液態中傳播,而橫波只能在固態中傳播。我們利用地震波向地球深處傳播的速度變化情況,來研究地球的內部結構。

    透過研究,我們發現,當地震波在往地球內部傳播時,大約到了地下33千米(平均)處,縱波和橫波的速度都明顯加快,這裡就是地殼和地幔的分界線“莫霍介面”,地震波繼續往深處傳播,大約到了地下2900千米處,縱波速度快速下降,而橫波消失了,這裡就是地幔和地核的分界線“古登堡介面”。由於橫波在古登堡介面消失,所以推測地核的外核可能是液態的(熔融狀的鐵和鎳),而最深處的核心由於壓力巨大,還是固態的。

  • 2 # 地質知識科普中心

    這個問題其實是中學地理的內容,至今來說,科學家還是透過地震波這一特殊的工具,得出地球是由地殼、地幔、地核這幾個部分構成的。下面我就來簡要說明一下:

    地震波是指當地震發生時,地下岩石受到強烈衝擊後會產生的震動,從而形成具有傳播性質的彈性波。由於地球介質的連續性,地震波也可以從震源處向四周輻射,因此地震波能夠在在整個地球內部傳播。橫波和縱波是地震波的兩種傳播方式,其中縱波的傳播速度較快,橫波傳播速度較慢,同時橫波和縱波的傳播速度還會因為所透過的物質的不同而發生改變,並且橫波只能在固體物質裡傳播,而縱波則可以在固、液、氣體裡傳播。正因為如此,根據地震波速的變化就可以知道地球內部物質的一些特點,從而就可以研究出地球的內部構造了。

    科學家們透過地震波對地球內部進行研究時發現:

    1、從地球大陸的地表面往下到33公里的深處,橫波速度每秒約4公里,縱波速度每秒約8公里;

    2、從33公里往下到2900公里的深處,橫波速度由每秒4公里多增快到每秒7公里以上,而縱波速度則由每秒8公里左右增快到每秒13公里以上。

    3、從2900公里往下到5000公里的深處,橫波完全消失,同時縱波的傳播速度突然下降到每秒8—10公里左右。

    4、從5000公里往下到地心,無橫波傳播,縱波速度又逐漸增快到每秒約11公里左右。

    透過對地震波在地球內傳播的各項資料對比可以發現:在大陸33公里深處以下,橫波和縱波的速度明顯加快,證明這部分屬於密度很大的可塑性固體層,因此地下33公里深處是地震波傳播的一個不連續面。而當時這個不連續面是由前南斯拉夫地震學家莫霍洛維奇發現的,所以被稱為莫霍面;同時在2900公里深處往下,橫波完全消失,縱波速度突然下降,這證明此時到了液態層,而這個地震波傳播的不連續面,最早是德國地震學家古登堡研究發現的,因此被稱為古登堡面。在5000公里以下縱波速度又加快,證明此時又到了固態層。根據這些分析,科學家們以莫霍面和古登堡面為分介面,把地球的內部構造劃分為地殼、地幔和地核三個圈層,並將地下2900—5000公里深處,推測定為液體外核,5000公里以下到地心推定為鐵鎳固體核心。

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