据英国广播公司(BBC)网站报道,人类已经遍布整个地球——我们占据了陆地,我们能够在空中飞行,或者潜入最深的洋底,我们甚至还登上了月球。然而有一个地方我们却从未能抵达,那就是地球的核心。我们甚至还远远谈不上哪怕是接近地球核心的程度。地球的中心点位于我们脚下6000公里深处,甚至是地球核区的外侧边界也在我们脚下3000公里左右的深处。
而相比之下,人类迄今钻探的最深记录是12.3公里,地点是在俄罗斯的科拉钻井。让我们感到熟悉的关于地球的一切也全部都发生在接近地球表面的区域。从火山口喷发的岩浆的源区大约位于地下数百公里深处。甚至是形成于地下极端高温和高压环境下的钻石,其形成的深度也仅有大约500公里左右。
英国剑桥大学的西蒙·雷德费恩(Simon Redfern)指出,开始这一切的一种好方法就是试着想一想地球的质量有多大。
我们可以通过地球对其地表物体施加的引力作用大小来计算出地球的实际质量。计算的结果显示地球的质量约为5.9乘以10的21次方吨,也就是说59后面还有20个0。如果光从地球表面的物质密度看,地球质量无论如何不应该会这么大。雷德费恩表示:“地球表面物质的密度远低于地球物质平均密度,这就告诉我们在地球内部存在着密度更高的物质。这是第一点。
简单来说,这也就意味着地球质量的绝大部分必定是存在于靠近地球核心的区域。接下来,我们就要问一个问
题:究竟是什么物质组成了地球的内核?”答案应当是显而易见的:地核的主体成分应该是铁。根据目前的计算结果,科学家们一般认为地核的成分中大约有80%是铁,但更加精确的结果则存在一些争议。支持这一结论的一项重要证据是:铁大量存在于我们周围的宇宙中,事实上铁是银河系中丰度排名前十位的元素之一,同时铁也是陨石中非常普遍的成分。
英国伦敦大学学院的李敦卡·沃卡尔多(Lidunka Vo??adlo)表示,这个问题的答案显然难以一蹴而就,它长期困扰着科学家,直到最近才有了一定的突破。很明显的事实是我们不可能将一个温度计放到内核里面去测量那里的温度,因此唯一的方法就是在实验室中进行模拟。2013年,一个法国科研小组得到了迄今最好的模拟结果。他们将纯铁施加大约相当于地核内部一半以上的压力条件并开展分析。
他们得到的结论是,在地核压力条件下,纯铁的熔融温度大约是6230摄氏度,但其他物质的存在会稍稍拉低这一熔融温度,因此这一数值大约为6000摄氏度左右。尽管有所降低,但这仍然已经与太阳表面的温度相当。