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地球物理是个什么鬼?

跟搞石油的聊到白云深处,总能蹦出一个奇怪的学名:地球物理。

物理大家都晓得。我们人类认识物质世界,最基本、最普遍的科学,就是物理。

物理定律,从原子分子唾沫星子,到星系星球来自星星的你,都得乖乖遵守。

所以,掌握了物理定律,你就掌握了星星的秘密,当然包括地球。

既然如此,地球物理又是个什么鬼,难道还有火星物理、潘多拉星物理?

潘多拉星物理,这个真没有。但火星物理,这个可以有,“好奇号”不是跑去火星研究呢么?

那么,为啥同一个世界,同一个定律,物理要按星球分呢?

因为,行星们的家庭出身、本人成分、社会关系、三围体重差别实在太大了,以至于每一颗行星都可以作为物理学的一个小枝桠来研究。远的不说,就说太阳系吧。

水星是太阳的贴身秘书,有多贴身呢?你每次看到她时,她都和太阳在一起,离太阳只有585万公里。

这么近的代价是:云裳水衣穿不住,只能裸奔。

又近又没衣裳的代价是:昼夜温差600度(高427℃,低-173℃)。

水星只有我大地球1/18大,被撞出很多环形山,虽然有着月亮的外表,却有着地球的内心,也分壳、幔、核三层。

她和地球一样,有个铁核。不过,她的铁核超大,差不多占总体重的2/3,原因是少女时期赶集时被一愣头青撞掉了一部分轻物质外衣。于是,水星大概70%是金属,30%是碳酸盐,俗称石头。

金星离太阳第二近,所以咱俩要看她,就和看水星一样,早晨朝东看,傍晚向西看。

太阳系行星家族中,金星最亮,轨道最圆,偏心率最小,身高体重、身体结构和地球差不多,不过她少了一样重要的东西:磁场。这玩意儿,其他几个兄弟姐妹你有我有全都有。

在古代,它是希腊人的维纳斯,中国人的太白金星,虽然男女有别,但大家都是神仙。

科学残酷地打破了古人美丽的神话:金星披着大气外衣,但没有液态水,大气主要是二氧化碳,云层主要是硫酸,温室病十分严重,体表温度有500℃之高,大气压是地球的92倍,相当于地球上1公里水深的压力。所以天气不太好,云厚风狂沙尘暴,电闪雷鸣硫酸雨

金星自转方向和地球相反,so,打西边出来的太阳没见过?去金星,天天见。

金星也有壳、幔、核,但金星的壳主要是玄武岩熔岩,比地球的壳更厚更牢固,所以hold得住比地球更高的山、更陡的崖、更深的谷,防水防火,抗压抗爆,不像地球壳那样裂成很多板块漂来移去。

从太阳往外数,金星之后就是我大地球了。地球最神奇,因为上面有奇葩的我和你。这个咱俩待会聊起。

如果嫌地球危险,你可以回火星

因为离地球最近的行星就是她,抄近路只有5500万公里,仅仅4300多个地球直径辣么短。

火星的直径只有地球的一半,但它和地球很像,核也是铁的,壳也是硅酸盐的,但壳外敷了一层赤铁矿,搞得像战神关二哥那样红,神奇的是,它的英文名就叫战神(Mars)。

火星一年大概是地球的两年。如果你在火星上约冰冰看月亮,她会问你看哪个,因为这里有两个月亮看。

火星的外衣主要是二氧化碳,掺了点氮气、氩气,还有一丁丁氧气。由于衣料太薄,所以尽管主要成分是二氧化碳,它产生的温室效应也不能让火星变热,平均温度只有-55℃。

因此,火星姐姐看上去火热,其实很冷静。和水星妹妹恰好相反。

火星上有大量的水,只不过目前发现都是固态的,翻译过来就是冰。

有证据表明,不久之前,也就是几十亿年前吧,火星的大部分地区是汪洋大海。

所以,人类一直怀疑有火星人。于是好奇地派探测器去拜访。好奇号没找到火星人,但2015年发现可能存在液态水。

木星最胖,质量比其它兄弟姐妹加起来还大1.5倍。并且作为气体行星,比相同质量的岩石行星更臃肿。

别看他虚胖,自转速度却是全系最快。

虽然他有68颗月亮,但你没法站在木星表面去看。

因为气体行星说好了没有实体表面。

更重要的是,木星太不安全了,这是个狂暴症患者,他用地球质量300多倍的气体,只干一件大事:刮飓风。时速400公里的飓风是木星日常。跟飓风相伴的,当然是生生不息的雷电暴。传说中的地狱,大概就是这样了。

那个美丽的大红斑,就是一个千年不息的超级风暴——全太阳系最大的风暴,有三个地球那么大。

木星大气80%是氢,然后是18%的氦,还有一点甲烷、氨、碳、氧、水汽、硫等等。木星也有个核,主要是液态金属氢。

轻盈飘逸氢怎么会变成水银一样的液态金属呢?只有一个原因:

压!力!太!大!

1亿标准大气压,咱俩想象不出来是什么鬼玩意儿。不过,有天体物理学家称,木星大气里的碳会被压成大块钻石,下降一段距离后,这些钻石会被压成液体,形成钻石海洋,压力再大些,温度再高些,一些液态钻石又会被压成固态,漂成钻石冰山...

不过,你甭想去舀一瓢钻石水回来,因为人类煞费苦心搞出来的那些抗高温高压的木星探测器,每一个进入木星大气不远,就被压得粉身碎骨。

除了飓风和压力,木星磁场搞出来的辐射也是大规模杀伤性武器。就算探测器元件可以应付致人死地100万倍剂量的辐射,也会被木星辐射秒杀。所以,最近发射的“朱诺号”木星探测器,披挂了一身可减弱800倍辐射强度的钛金盔甲,才敢在辐射比较弱的区域活动。

木星虽然暴虐,却是保护地球的好哥哥。它强大的引力,把很多闯进太阳系乱窜的愣头青拉进他温柔的飓风怀抱。

土星也是气体行星,按大小排行老二,大气成分和大哥木星类似,也有岩石核、液态金属氢,土星质量是木星的1/3,所以压力明显不如木星,然而他的飓风更可怕,时速竟有1800公里,比手枪子弹速度(时速约1400公里)还快。掉进土星,那就是闯进了子弹风暴。

所以你要是和火星人聊天气,不能说个“飓风”就拉倒,你得说清楚是哪个星球的飓风,因为都不是一个概念。

土星月亮也很多,有62个。然而土星最美的不是月亮天团,而是他的呼啦圈——土星环。人类刚发现土星环时,以为那是玉佩般的一整块。然而用牛顿力学一算,这个环怎么着都得碎。后来看清了,发现它本来就是稀碎稀碎的:那是绕着木星转的卫星、粒、石块、灰尘等杂七杂八的东西,只不过它们的轨道都在一个平面上,于是飘成一个美丽的环。

这种顶级饰品,有钱买不到。巧的是天王星也有,不过品相稀薄,若隐若现,如轻纱曼舞。除了纱,天王星也有月亮,27颗。

天王星离太阳太远,所以灰常灰暗,古人没注意,于是他就成了人类用望远镜发现的第一颗行星,发现者是天文学大神赫歇尔。

这家伙的自转轴很奇葩,和绕日轨道差不多在同一个平面,所以他是躺着绕日旅行的(所以天王星上的日夜变化就很诡异,不信你脑补一下?),这姿势,跟他的名号还挺搭。

天王的名号虽响,质量却只有土星的15.3%,是地球的14.5倍。

表面看,他也是一团单纯的气,其实内心很复杂:一颗半个地球大的岩石核,裹着一层厚厚的“冰地函”,外衣是厚厚的氢和氦。

所谓冰地函的“冰”,并不是我们认为的那种冰,而是由水、氨以及其他挥发性物质乱炖的稠汤。

天王星飓风的时速有860多公里。

天王星的低内热是个谜,跟他这么大个头不相称,由于内热发射不足,他成了太阳系最冷的行星。

所以海王星虽然离太阳最远,却不是最冷。尽管他大气层顶端温度只有-218

海王星构造和天王星差不多,体积比天王星小,但质量却比天王星大,大约相当于17个地球。

海王星有14个月亮,也山寨了一套环,用几根若有若无、断断续续的细圈圈拼凑而成。

海王星飓风是太阳系之最,时速可达2100公里。

刚刚横扫加勒比海地区、美国福罗里达州东海岸,不可一世的飓风马修,时速只有230公里,却是十年来规模最大的一场飓风,所到之处,一片狼藉,近千人遇难。

所以,海王星上的微风,已是地球上最残暴的飓风。

已知星球中,最温柔的那个,就是我们的地球。居然可以养活脆弱的生命。

而这些脆弱的生命也在一点点改变地球,比如:

改造了空气成分、湿度。

制造、固定土壤。

改变全球水循环、碳循环等。

远古生物的尸体在地层下慢慢熬成石油。

多年以后,它们的后代来勘探开发这些石油。

用的就是地球物理知识。

地球物理,就是用定量的物理方法研究地球、寻找矿藏的一门学科。

怎么“定量”呢?举个栗子,在地上挖个洞,埋进炸药,引爆,就会引起小小的地震波,不同的岩石(矿物),对地震波的反射当然也不同,我们拿到这些地震波数据,一顿分析,就能猜到地下大概的样子。为啥要用“猜”呢?因为地下太复杂了,我们分析的也不一定准。怎么验证呢?你说800米下有石油,那就钻个洞,取出800米下的岩心一看,就踏实了。

攻城狮说,世界上没有什么模型是一顿分析建不起来的,如果有,那就两顿。

除了地震波,我们还可以利用地磁、地电、地热、辐射、重力等搞测量。

地球物理可远不止搞搞震钻钻洞这么简单,它包括:勘探地球物理学、固体地球物理学、大地构造物理学、水文地理学、海洋学、气象学、地核构造学、大地测量学、地球动力学、地震学、地热学、地磁学、比较行星学、大地天文学……

是不是懵了?其实还可以分得更浩瀚。不过,归结起来就是四个字:

探索地球。

我们怎样就地取材,既创造了幸福生活,又让资源利用成为地球物质良性循环的一部分?

这不仅是地球物理学要思考的问题,也是全人类要思考的问题。



对了,地球有一个月亮。地月大小、距离的真实比例是这样的

太阳系行星距离的真实比例是酱紫的↓

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