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诸如此类对地球内部的猜想数不胜数,例如:《地球停转之日》、大家熟悉的刘慈欣的科幻作品《地球大炮》等等。
可见人类对地球内部充满着好奇和幻想。那么地球内部到底是什么样子的呢?科学家们也希望通过对地球的研究,揭开地球的一系列谜题并造福人类,了解地球的形成、结构、演化以及地球气候变化、生物起源等等。
地球内部是什么样的?科学家们想尽办法去“窥视”
目前人类通过钻探技术可“窥视”地下约12 km,不足地球半径的1/500,而且还没有钻穿地球外壳33 km,仅达到地壳厚度的1/3。
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但是由于地下温度过高,金属钻头在地底深处容易出现软化,想利用钻探技术了解更深的地下情况并不现实。不排除未来人类可以研制出更耐高温高压的材料,从而继续使用钻探技术“窥视”地球内部。
受地震波的启发,科学家们使用人工方式激发地震波,探测地球内部。各种产生地震波的方法在这里不一一介绍了。
地震波波速随地球深度的变化(图片来源于网络)
在地球内部,不同的深度,由于其组成成分不同、结构不同,地震波的横波和纵波声速也不一样。
例如:在地球外核部分,由于外核是液态的,这时候横波被阻隔无法传播(横波无法在液体中传播),而纵波波速也会相应地减小。
通过这种方法,科学家将地球大致分为如下图的内部结构。