為什麼說探索地球內部比探索太空還難

來到地心深處

地球是人類賴以生存的家園，我們生活中的許多問題都與腳下的大地有著密切的關係。隨著科學技術的迅猛發展，探索地球深處的奧秘已成為人類越來越迫切的願望。

傳說中的「地下王國」

千百年來，我們一直對腳下的未知世界迷惑不已，相關傳說也層出不窮。古希臘哲學家柏拉圖在其專著《對話錄》中講述了這樣一個故事：居住在大西洲的亞特蘭蒂斯人預感到一場災難將徹底毀滅他們的文明，於是事先開鑿了兩條通往非洲和美洲的地下長廊。當大西洲沉入海底時，他們通過這兩條通道進行疏散，而其中一些人就一直生活在地心之中。

納粹狂魔希特勒對這個傳說深信不疑。他認為只要控制了地球的軸心，就能扭轉戰局，將盟軍徹底擊敗。為此，他專門派人去勘探「地下王國的入口」。後來，一無所獲的納粹黨徒們為了向希特勒交差，從印度帶回一部經書，書中提到古代有一種名為「戰神之車」的交通工具。可以在地道中自由穿梭。有人猜測，二戰期間曾給盟軍帶來巨大損失的V型導彈，就是希特勒為仿製「戰神之車」而製造出來的「副產品」。

給地球「做B超」

探尋地下王國，最直接的方法莫過於鑽井。但到目前為止，人類的掘井深度僅僅相當於刺破了地球的「表皮」，離地心還差得很遠。那麼，我們能不能用「做B超」的方式來「透視」地球的內部結構呢?

科學家們經過反覆實驗後驚喜地發現，由地震震源發出的彈性波不僅能夠穿透地層直達地球內部，還能把地球內部的信息帶回地面。正因為如此。它被人們稱為「照亮地球內部結構的一盞明燈」。迄今為止，人類所獲得的關於地球深處的知識，幾乎全部來自對地震波的分析。

不過，利用天然地震研究地球內部結構的方法存在諸多缺陷。因為天然地震不僅發生次數較少，震源位置也不易確定，定位時經常出現數十米甚至數百千米的誤差，這必然會影響地震波成像的效果。於是，人們開始研究以人工方式激發地震波的新方法。1963年，美國學者斯蒂芬·海爾明斯基發明了氣槍震源，其工作原理為：將壓縮氣體注入氣槍中，然後在水下瞬間釋放，從而激發地震波。如今，這項技術已廣泛應用于海洋地震勘探。

為地核拍攝「中微子照片」

通過地震波研究地球深處的方法存在很大的局限性。近年來，隨著高能物理學的發展，科學家們發現一種探測地球構造的新技術：即通過監測大氣里的中微子穿過地球時，其被吸收程度的大小來研究地球的內部結構。

中微子是組成自然界的基本粒子之一，幾乎不與任何物質發生作用。因此，它產生後所攜帶的信息歷經數十億年都不會改變。另外，中微子具有極強的穿透性，能夠輕而易舉地穿過地球。

目前，科學家們正夜以繼日地在南極冰層下架設一部大型的中微子望遠鏡。這部望遠鏡被命名為「冰立方」。它由數幹部探測器組成，主要用於「捕捉」從地球內部逃逸出來的中微子。「冰立方」一旦被建立起來，將有可能為科學家們提供一張描繪地核大致輪廓的珍貴「照片」。

鑽探船入地7000米

探索地球奧秘，最直觀的方法莫過於在地球上鑽幾口深井，從而獲得第一手的實物樣本。隨著科學技術的進步，從20世紀70年代起，科學家們開始利用鑽探技術，向地球深處伸出「內窺鏡」。

1970年～1989年，蘇聯科學家進行了一場向地球「心臟」進軍的大膽實驗：他們在摩爾曼斯克州的科拉半島上開鑿了世界上最深的科學鑽井——「科拉超深鑽」。

這口鑽井的深度為12262米，幾乎鑽透了地殼外層的1／3!

如今，全球的地質學家們躍躍欲試，都希望能夠刷新蘇聯創造的鑽探記錄。基於此，由美國和日本發起的「綜合大洋鑽探計劃」應運而生。該計劃的目標是鑿穿大洋地殼，為人類揭示氣候暖化秘密，尋找有助解釋生命起源的微生物及了解地震機制，為開發深海資源開闢了一條新途徑。

為完成這項宏偉的計劃，日本海洋研究機構和三菱重工業公司耗資5億美元，聯合打造了世界上最大的深海探測船「地球」號。「地球」號全長10米、寬38米、排水量5.7萬噸。船上裝有最先進的航行控制系統、雷達系統、泄壓閥及全球最高的鑽塔(高達121米)，其鑽頭能鑽探到海底7000米處。

用核彈炸開地心入口

當綜合大洋鑽探計劃逐步展開時，美國加州理工學院的戴維·史蒂文森教授提出一個大膽的設想：用原子彈在地球表面炸出一個洞，然後放人先進的探測裝備，發掘不為人知的地下奧秘。　史蒂文森將自己的想法寫成論文，並發表在英國的《自然》雜誌上。文中寫道：「該計劃所面臨的最大難題在於，如何在地殼和地幔間開鑿通道讓探測器通過。為此，可能需要在地球表面引爆一顆原子彈，也可能會利用地表的一些天然裂縫，比如冰島的火山坑。通道形成後，我們將一個葡萄粒大小的鑽井探頭連同數十萬噸熔化的鐵水注入地下。這一過程好比是逆向的火山爆發。屆時，通道下的岩層將被壓出一道深深的裂縫，鐵水將在地心引力作用下，順著裂縫流向地核深處，並將探測器送達那裡。探測器採集到數據後，將以地震波的形式發回地面。」

史蒂文森所設想的「地心之旅」若能形成，將解開困擾地球科學界的諸多難題。不過，該計劃的可行性也受到不少專家的質疑。英國物理學家大衛·普萊斯坦言：「乍一聽，這似乎是一個不錯的方案，但仔細一想，就會發現很多漏洞。比如，執行這項計劃的前提是鑿穿岩層，但他有沒有想過，一旦岩層開裂，熾熱的岩漿會噴涌而出，從而大大降低探測器墜向地心的速度。據我估計，即使探測器能進入地心，那也要耗費幾千年的時間!」

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