趣味探索是地球表面的部分地区常年被雪覆盖,看起来很冷,但地球内部是一个炎热的世界,最热的地方温度超过6000摄氏度,比太阳表面温度还要高。
有人曾经将地球比喻成是一个架在火上的大铁锅,地核和地幔被高温煮得像粥一样呈熔融状态,在“大铁锅”内不断沸腾。事实上我认为地球更像是一个压力锅,当内部温度和压力过高时,通过“气阀”向外释放热量来降低内部温度,地震和火山便是地球向外释放热量的一种途径。今年一项新科学研究再次证实了地球内部在沸腾,该研究发现在过去25亿年里,地球内核呈熔融状态物质不间断泄漏到地幔层,然后通过地幔柱通道最终来到地面。
由于地球地幔层深数百公里,内核层深数千公里,而世界上最深人工洞Kola Superdeep Borehole洞深却只有12.262公里。所以人类要打通厚厚地壳直接取出地幔层来进行研究,以目前科技来说这是办不到的。所以科学家在“地球内核是否会与地幔物质进行交换”这个问题上说法不一,谁也不服谁,一场持续10多年的争论就此拉开。
不过今年的这项研究得出结论结束了这场持续的纷争,因为研究发现地球地幔和内核确实存在着物质交换,从25亿年前开始,地球内核一些物质会泄漏到地幔,再通过地幔柱通道到达地球表面。既然人类无法进入地球内部,那么这项研究结论又是如何得出的呢?这是因为科学家以地球内部金属元素钨(W)作为突破口,找到地球内核与地幔物质进行交换的证据。
化学周期表中的钨(W)元素我相信很多人不会陌生,钨(W)一共有7个同位素,而其中同位素W182和W184普遍存在于地球内部,它被科学家称为是“铁情人”,意思是跟铁关系特殊,因此以铁镍为主的地球内核将大量钨元素保护了起来。
当然,地球内部并非只有一种金属元素,一种被称作铪(Hf)的元素通常含在地幔层硅酸盐结构中,铪(Hf)的一个放射性同位素Hf182半衰期约为890万年,衰变后的产物是W182。这意味着随着时间的推移,地球地幔层中W182元素将会比内核更多。所以科学家只需根据地幔柱物质中W182元素含量来判断出它来自何方。
于是研究人员对位于印度洋留尼汪岛和西澳大利亚皮尔巴拉克拉通的地幔柱进行了研究,根据岩石中W182和184W含量比例来推算出它的来源。研究结果十分惊人,古老岩石比现在岩石含有更多的W182和W184,这证明地球内核在25亿年前才开始泄漏。至于泄漏的真正原因没有人知道。更有趣的科学探索内容请关注唯一微信公众号:有趣探索