这张波形图是放大之后,可以更清楚的看到上面蕴含着一些信息。首先是时间的信息,另外一个就是振幅大小的信息。在这里教大家一个窍门,如果我们把不同的台站的波形记录到的时间,点在这张图上,会发现连成一根曲线。这个曲线的斜率是很重要的,斜率就能告诉你地球内部的速度结构。
我们来回顾一下历史上有哪些大咖们的研究,给我们留下了重要的成就,也顺便回答一下大家可能在心中存留已久的一些问题,譬如说你怎么知道地球由地核,地幔和地壳构成呢?听我讲这个故事就明白了。
1909年,莫霍洛维奇把有限的数据点在一张图上,他发现了什么呢?这根曲线存在一个拐点,意味着什么?地球某一个深度速度发生了变化。没错,这就是我们现在所说的莫霍面,也就是说莫霍面之上速度稍微慢一些,莫霍面之下,速度突然间就出了一个大的变化,这样就把地球分成地壳和地幔两个部分。
至于地核的由来,人们已经对它有很长时间的猜测,为什么呢?卡文迪许很早以前就告诉我们,地球的密度大概是5.5克/立方厘米。而随便从地球上捡一块小石头回家去秤一秤,它的密度大概在2.7克/立方厘米,相差约2倍。
这2倍的差异怎么来解释呢?地球深度越深,它的密度会加大,因为压力会大。没错,是可以解释一小部分,但是不足以解释2倍这么大的差异。古登堡老先生从地震图上看到了一些端倪,他追踪S波和P波,发现到大震中去的时候,S波突然间神奇地消失了,而P波也突然间刹车减速了。为什么呢?
古登堡认为在地球内部存在一个液态的外核,这个核的深度存在于2900千米,这个值离我们现在所给出来的2890千米,只差10千米。
正当人们欣喜的认为对地球的认识已经很棒了,十几年之后,来自于丹麦的女学者莱曼又发现了一个神奇的现。依然是在P波的影区中,她发现了两支不该有的P波,怎么样解释呢?
通过6年的思考和论证,她提出了一个很巧妙的模型,在核的内部存在一个1200千米的固态的内核,这样就可以完美的去解释她观测到的所有现象。
莱曼的一生比较有传奇性,在我看来,她创造了两个学者之最。第一个就是她的论文题目是最短的,只有一个字母“P”再加一个撇,什么意思呢?就是穿透内核的地震波的缩写形式。另外,莱曼也是我所认知的寿命最长的学者,1888年出生,是金牛座人士,1993年去世,活了105岁,差一点见证了两个世纪的历史。