科學家怎麼知道地球的核心是什麼？

地球核心

我們已經探索了地球上絕大部分土地，也深入到海洋深處。我們還探索了天空，甚至還登上了月球。然而，我們對地球深處的挖掘還未取得什麼成就。我們所到達的最深處是12.3千米，也就是俄羅斯的超深鑽孔，這是人類通過地球表面向下挖出的最深的洞。雖然我們深入地下只有12.3千米，但對地球核心深了解不少。我們還知道地球核心極其熾熱，那我們是如何知道這些的呢？

首先，我們對地球的核心並不是確切地了解，就像我們不知道地球、月球、太陽、宇宙等的精確年齡。我們所能做的就是對這些事物進行最好的猜測，或者至少是最合理的猜測。

科拉超深鑽孔

地質學家認為，地球的核心主要是由鐵水組成的，而且非常熱，這是有原因的。那麼，地質學家如何做出這樣的猜測呢？

通過研究地震

我們了解地球核心的主要方法之一是研究地震，強大的地震衝擊波會穿過並搖晃整個地球表面。想像一下，當你手裡拿著一塊石頭的時候，有人用鎚子敲打它。鎚子在岩石的遠端敲擊和鎚子在你的手旁邊敲擊時，你的感覺是不一樣的。你可以記錄下鎚子在敲擊手裡岩石各個部位時的不同感受。

你也可以用其他材料做同樣的實驗，比如充氣的籃球，一桶水，一瓶番茄醬等等，來了解當鎚子敲擊不同物體時的震感。

地球內部

地震發生的情況和上述大致相同。它不僅僅會在表面傳播振動（地震波），還會經過地球內部。這些波因穿過的物質不同，傳播的速度也會不一樣。我們在全球各地都建有監聽站，它們可以感知並記錄這些振動。

基於所得數據，科學家可以推斷出地球內部擁有的物質。現在，科學家已經了解了地震波的速度，可以將它們與熟悉的物質相匹配，然後對地球內部的構造做出最好的猜測。

地球核心組成

地球的密度

另一種方法是通過記錄和計算地球的密度來判斷地球內部的構成。地球的平均密度大約是每立方厘米5.5克，岩石的密度大約每立方厘米3克。那麼，這就得假設地球的核心必須由密度大得多的物質組成。除此之外，我們還知道，重金屬（如鐵）的密度在每立方厘米10克左右。這在某種程度上證實了我們關於鐵存在於地球中心的假設。

此外，地震波穿過地球中心的速度，就像通過鐵水時的速度一樣。因此，基於太陽系中的金屬丰度，科學家推測出，地球核心很可能是由鐵和鎳組成。地球外核心是熔融的鐵鎳合金，厚度為2200公里，溫度為4000至5500度；而內核心則是固態的鐵鎳合金，厚度為1200公里，溫度為5500度。

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