人類目前的科學(xué)探索主要有三個(gè)方向,那就是“上天入地下?!?,“上天”就是探索宇宙、“入地”就是探索地球內(nèi)部、“下?!本褪翘剿鞔笱笊钐?。就難度而言,探索宇宙顯然是最為困難的,“下海入地”雖然說是研究地球本身,但是也沒有這么簡(jiǎn)單。相對(duì)而言,大洋深處的研究還相對(duì)簡(jiǎn)單一些,畢竟海洋最深的馬里亞納海溝也就11034米,而且上方都是海水而已。
對(duì)于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究,人類的進(jìn)展是十分有限的,我們最直接能夠想到的方法就是“挖地球”,經(jīng)常有人說把地球挖穿會(huì)怎么樣?但是我們都知道地球的平均半徑有6371千米,我們?nèi)祟惸軌蛲诘蕉嗌钅??進(jìn)展十分有限,由于越往地下深處挖,溫度和壓力就越大,到目前為止,人類挖地球的記錄是“戰(zhàn)斗民族”俄羅斯人創(chuàng)造的,前蘇聯(lián)科拉學(xué)院在帕欽加地區(qū)鉆了一個(gè)深井,最終深度達(dá)12260米,也就是12.26千米。
所以,靠挖地球的方法來研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不可能的,起碼在現(xiàn)有技術(shù)下是無法實(shí)現(xiàn)的,既然不能直接看到地球內(nèi)部,那么我們只能采用間接的手段了,那就是利用“地震波”來探測(cè)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。地震波分為縱波和橫波,縱波傳播速度快于橫波,縱波能夠在固態(tài)和液態(tài)中傳播,而橫波只能在固態(tài)中傳播。我們利用地震波向地球深處傳播的速度變化情況,來研究地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
通過研究,我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ谕厍騼?nèi)部傳播時(shí),大約到了地下33千米(平均)處,縱波和橫波的速度都明顯加快,這里就是地殼和地幔的分界線“莫霍界面”,地震波繼續(xù)往深處傳播,大約到了地下2900千米處,縱波速度快速下降,而橫波消失了,這里就是地幔和地核的分界線“古登堡界面”。由于橫波在古登堡界面消失,所以推測(cè)地核的外核可能是液態(tài)的(熔融狀的鐵和鎳),而最深處的內(nèi)核由于壓力巨大,還是固態(tài)的。