尽管地球表面一部分地方常年被积雪覆盖,看起来很冷,但地球内部是一个火热的世界,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。2019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。
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