美科學家將建首個仿真地核模型
據國外媒體報道,地核是地球的最核心部分,其內部狀況極其復雜和特殊,所以人們長期以來對它知之甚少。美國科學家日前稱,他們計劃人工模擬制作一個重達26噸的仿真地核模型,這將以利于人類進一步揭開地核的奧秘。
人造地核將注入滾燙金屬熔液
美國馬裡蘭州大學教授拉斯羅普稱,這個計劃中的地核模型將重達26噸,內部可以注入滾燙的金屬熔液,以便逼真地模擬出地球地核的真實狀況。在這一過程中,拉斯羅普希望造出世界上第一個人造球體,這種球體要有自生磁場,它能模仿地球磁場並預測地磁場的波動情況。拉斯羅普說,如果你能預測到颶風就要到來,你就能設法避免颶風給人們帶來的災難。拉斯羅普說,他們要做的就是對地球內部磁場發生的事情預測出來。地球磁場可以指示南北方向,除此之外,它還有保護傘的功能,能夠阻止來自太陽的有害微粒,這些微粒會對人造衛星和電網電站造成損害。
一些研究人員指出,如果沒有地磁場,人類的很多科技成果將無法派上用場。這種保護傘是由地核裡的超熱鐵漿運動引起的,這種鐵漿大約以每秒鐘四分之一釐米的速度運動。這看起來非常簡單,但正是這種運動產生了“磁氣候”,這就好比地球在不斷變化的天氣一樣。研究人員說,就像預測天氣無法做到百分之百精確,預測“磁氣候”就更為困難。如果研究人員能夠更多有關地球中心的運動情況,他們就可以設法保護人造衛星和電網電站。而且他們還可以知道為什麼在過去的150年裡,地磁場力減少了10%而且還在不斷減少。
美國霍普金斯大學教授彼得-奧爾森說,對于地球來說,產生巨大磁場並不困難,因為它的體積巨大。但要在實驗室裡產生同樣的磁場,那可就難多了。拉斯多普的那個球當然要比地心小得多,正因如此,為了彌補質量不足帶來的缺陷,拉斯普斯讓他這個直徑達三米的大鋼球以每秒3.8米的速度旋轉,而且還採用了導電性更好的鈉來代替部分鐵。目前,拉斯羅普正在用水測試他的旋轉鋼球,但他希望在六個月後能夠使用水煮鈉來進行同樣的試驗。當水與鈉放在一起時,能產生大量燃燒的氫氣。拉斯羅普停掉了房間裡的噴水設備,他說,他們已經與當地消防部門進行過三次交涉。他還要求其它實驗者在實驗時放任氫氣燃燒,不管發生什麼事情也不要用水撲滅。
揭開地核奧秘仍面臨困難
地核的主要成份是鐵,它由直徑2400千米的固態內核和直徑7000千米的液態外核組成。在產生地球磁場的地球發電機中,內核扮演了極其重要的角色。固體內核具有彈性的各向異性,也就是說,地震波沿不同方向的傳播速度不同。科學家們發現,各向異性會隨半球和球半徑的不同而改變。地核的總質量約佔整個地球質量的31.5%,體積約佔整個地球的16.2%。地核的體積比太陽系中的火星還要大,由于地核處于地球的最深部位,受到的壓力比地殼和地幔部分要大得多。在外地核部分,壓力已達到136萬個大氣壓,到了核心部分便增加到360萬個大氣壓了。這樣大的壓力,人類在地球表面是很難想象的。科學家們曾做過一次試驗,在每平方釐米承受1770噸壓力的情況下,最堅硬的金剛石會變得像黃油那樣柔軟。
地核內部這些特殊情況,即使在實驗室裡也很難模擬,所以人們對它了解得還很少。但有一點科學家是深信不疑的:地球內部是一個極不平靜的世界,地球內部的各種物質始終處于不停息的運動之中。有的科學家認為,地球內部各層次的物質不僅有水平方向的局部流動,而且還有上下之間的對流運動,只不過這種對流的速度很小,每年僅移動1釐米左右。有的科學家還推測,地核內部的物質可能受到太陽和月亮的引力而發生有節奏的震動。 |