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人类能不能挖穿地球呢,到底是不行还是不敢呢?
地球是人类赖以生存的家园,自地球诞生以来,人类对地球的环境就十分依赖,但是地球对于人类还是是非常庞大的,人类虽然是地球上的高级生物,但是人类对地球的了解还是比较少的。
人类是生活在地表上的,对于地表下的事物所知道的信息寥寥无几,于是在很早以前,人类就对地球内部充满了好奇。通过对地理的学习,我们可以知道地球的地质结构是非常复杂的,它是由地壳、地幔、地核构成的。
地壳是最薄的一层,它的外部呈现出高低起伏的形态,因此地壳的厚度并不均匀,大陆下的地壳平均厚度约35公里,我国青藏高原的地壳厚度达65公里以上,整个地壳的平均厚度约17公里,而地幔是地球内部体积最大、质量最大的一层,它是由致密的造岩物质构成,总厚度大约为2865公里。
因此人类如果想挖穿地球还是一件很艰难的事情,要想挖穿地球简直是一件不可能完成的事情,不过在上个世纪,美苏争霸,为了展现两国的实力,他们都开展了钻地计划。在1960年,美国启动“Mohole计划”,在墨西哥太平洋海岸决定钻透地壳。
之后苏联也跟风钻探地壳,当时美苏两国为了钻探地壳,也花费了不少心思,光是在钻探技术上就花费了巨额的资金,但是这个项目注定是失败的,人类花费了24年的时间,但是依然无法突破地壳,而花费的资金却源源不断,因此这个项目就像是一个无底洞,也没有什么探索的价值,于是很快美苏两国就都放弃了挖穿地球。
不过即使人类可以挖穿地壳,人类还要面临一个问题,那就是随着深度的不断深入,地球内部的温度也是极高的,地核的平均厚度约3400公里,它的温度在5000℃以上,压力达1.32亿千帕以上,因此不管人类用什么钻头,地核的温度都足以将它融化,因此人类根本不可能挖穿地球。
即使人类当前具备的科技已经非常先进了,但是人类的能力还是有限的,人类想挖穿地球,不是我们不敢,而是我们压根不行,专家对此也表示:能力有限,做不到!因此人类在探索的时候,还是要从实际情况来出发的,不能盲目探索,否则就会跟美苏两国一样,最终血本无归。
人类为什么不能将地球挖穿?挖穿会有什么后果?
地球是人类生存了数百万年的家园,对于这个家园,人类真正有足够的了解还是在人类走进科技发展的道路之后。人类依靠科技,有了发达的交通工具,可以走遍地球的每一个角落,可以深入深海中探索,同样也可以走出地球探索宇宙。
那么人类对我们的地球真的完全了解了吗?当然没有,事实上人类对地球了解最多的还是地表,其次是是海洋,事实上深海的很多秘密我们仍然不了解。最后是地球内部,这也是人类最难探测了解的地方。
我们都知道,地球其实是一个球体,人类以及大部分的地球生物都生活在这个球体的表面,而我们的脚下则是神秘的地底。想要探索地球内部的情况,最直接暴力而且最好的方法自然就是挖穿地球,只要将地球一直挖到地心深处甚至挖穿地球,那地球内部结构以及其它的很多事物都可以得到破解。
可惜,人类想做到这一点太难了,前苏联科学家曾执行过一项伟大的地底钻探项目,相信很多人都听说过这个项目,它就是科拉超深钻孔实验,经过20多年的钻探,最深处达到了12263米。可能很多人觉得这已经非常深了,可事实上它连地球三层结构中最外层的地壳还没有破。而地壳只是地球内部三层结构中最薄的一层。
虽然这个项目最后停上了,但是科学家对研究探索地球内部的热情丝毫没有减,而且随着近年来更加先进的地震波探测能力,发现地球内部远比我们想象的要复杂和神秘,曾经科学家通过地震波探测,发现地下存在着两座巨大的“山峰”它们的高度远超过地表的珠峰,地底内部的这两座山峰到底是什么,现在还不知道。
这个时候,又有人提出了曾经有人脑洞大开的一个设想:将地球控穿,以此来探索地球内部的情况。这样的事情你认为可能吗?将地球挖穿一个关键的技术要求,就是必须要有耐高温的钻头材料,能够承受到地球内部5000摄氏度以上的高温环境。
对于耐高温这一点,随着人类科技的不断进步,未来研究出耐5000度以上高温的材料是没有问题的,只要解决了耐高温材料的问题,将地球挖穿是没有完全有可能的。可是科学家却告诉我们,即使人类未来的科技能够做到将地球挖穿,我们也不能够这么做,这是为什么呢?
科学家称将地球挖穿所造成的后果就是将地球毁灭。现在科学家探测地球内部的情况主要是依靠地震波,可是地震波的探测能力是非常有限的,我们只能通过地震波对地球内部有皮毛的了解,真正的具体情况只有亲眼看到才能够明白。
可如果真将地球挖穿,那问题可就严重了,地球内部是一个密封的高温高压环境,有着许多高温液态物质,并且有超高的气压。一旦地球被挖穿,相当于在一个密封的氧气瓶上开一个孔,结果相信大家可以想象得出来。地球内部的液态高温物质会在高压的作用下,从被人类挖掘的缺口处汹涌喷发出来,其高度有可能达到大气层。
这种情况可比火山喷发厉害了不知多少倍,喷发而出的高温物质将大气点燃,全球到处是火灾,大气中的缺氧也在不断消耗。这种情况下,大部分的地球生命会慢慢缺氧而死,虽然人类有科技的手段可以维持更长的时间,可如果不能将岩浆喷射的问题解决,不能将全球的大火扑灭,最终的结果也会和其它生命一样。
即使人类依靠强大的科技将喷发而出的高温物质解决了,可是由于地球被挖穿了一个口,在地球这个密封的球体上前后洞察一个口,内部的高压泄露,会影响地球的质量,而地球质量的改变意味着引力的改变,地球有可能将脱离现在的轨道,这才是对地球最致命的危险。
一旦地球脱离或偏移了现在的轨道,牵一发而动全身,有可能引起太阳系其它行星轨道的轻微改变,尤其是距地球较近的几颗行星。要知道太阳系各行星的运行轨道是在数十亿年的岁月里,逐渐调节形成的,是一个非常稳定的平衡状态,正常情况下,几十亿年轨道数据都不会有所改变。
可一旦这种平衡被打破,地球周围各行星的轨道发生偏移调整,那带动的有可能是整个太阳系的引力系统大调整,这个时候地球跟天体撞击的概率将会大大增加,被小行星撞击的概率也会大幅提高。地球是非常脆弱的,如果和其它行星发生微小的摩擦碰撞,都有可能给地球生命带来毁灭性的灾难。
如果运气非常不好,和其它行星来个正面碰撞,那可真会要了地球的命,被撞击得四分五裂都有可能。由此可见,将地球挖穿这样的事情绝对是疯子的行为,如果未来真有技术可以做到了,我们也应该将这样的想法抛开,想要研究探索地球内部的情况,还是需要通过其它的技术和方法。
当然,如果人类有了将地球挖穿的技术和实力之后,对于整个人类文明的意义还是巨大的。虽然我们不能够将地球挖穿,但是我们可以去挖穿其它的星球,比如金星,火星等。可能不同的岩质行星,它们内部的结构有所不同,但是它们的相似之处还是会非常高的。
如果我们挖穿火星,了解了火星的内部结构和构成,那么对于地球内部的情况也将会有更多的了解,有可能地球的内部结构跟火星的非常相似,至少在很多的方面,岩质行星的内部都差不多,研究其它星球的内部结构和构成,同样可以让我们了解地球内部的情况。
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人类能不能挖穿地球?到底是人类不行还是不敢呢?
我们常会听到这样的说法,人类目前对外太空的了解都比了解自己生存的地球还要多,这句话听起来有些不合乎常理。
因为在我们的直觉里总是认为上天貌似更难,想入地的话很简单:钻井一搭,钻杆一放,钻头一装直接往下钻不就成了。但是真实的情况恰恰相反。
著名的探测器“旅行者1号”(Voyager 1)花了26年的时间离开了太阳系,从距离地球165亿公里外发回数据,但人类穿透地球表面仅12公里的距离却用了差不多同样长的时间。
足以见得哪件事更难,上天和入地的难度根本就不在同一级别上。所以人类确实很难了解我们生活的地球。
小学时我们都知道地球的结构分为地核、地幔和地壳,其中地壳为固体岩石,也是最薄的一个圈层,平均厚度为17公里。
这里需要注意的是地壳厚度分布差异很大,最厚的地方可以达70公里,例如青藏高原地区,最薄的地方只有1.6千米,例如大西洋海底的海沟。
而陆地上地壳的平均厚达为30公里-40公里之间,除了地壳我们还对地幔、地核的组成和厚度有了一定的掌握,不过我们所掌握的地球知识都是通过地震波传播速度变化得来的。
可以这么说,所有关于地球内部的信息都是间接的猜测,与真实情况肯定存在比较大的误差。唯一能够准确掌握地球结构以及组成的方法就是打穿地球,取出岩心直接研究。其他方法都行不通。
在历史上我们还真干过这样的事,了解历史就能知道钻透地球到底是人类不行,还是传说中的不敢!
上世纪,苏美两个国家就像是两个邻居家的小孩一样,互相攀比嫉妒,你干什么我也要干,你有什么我也要有,你上天我就上天,你入地我也入地,看谁更牛。
美国在1960年,就有了钻地球的计划,这个项目称为“Mohole计划”,但是选址在墨西哥太平洋海岸,其目标是钻透地壳,达到地壳与地幔的混合处,也就是莫霍洛维奇不连续面。
希望通过这项任务获得关于地球年龄、构成、内部结构的有价值信息,并帮助理解板块构造。
如果我们直接探测到地幔是什么以及地幔活动的情况,我们就能更好地了解火山和地震的成因和发生,更好地了解整个地球是如何运转的。所以这项计划还是非常具有科学价值的。
苏联一看,你钻地球!好,我也钻!1962年成立领导钻探工作的科学团队,1965年选址准备工作完成,决定在苏联西北部的科拉半岛进行钻探。
这是个长久性的工程,需要建立大量的地面设置,招募人员以及设备安装调试,制定钻探方案,1970年钻机开始进入运转,朝地下进发。
不过,苏联的目标远没有美国那么大。他们制定的目标就是地下15公里,这个距离远远戳不透地壳。
但是就这个距离普通的那种通过钻杆旋转带动钻头,逐级增加钻杆的钻探方式是行不通的,因为越来后面钻杆的数量越多,越是耗费能量,到后面甚至会造成机器带不动的情况。
为了克服这个问题,研究人员设计了一个解决方案,即钻杆不动,只有末端的钻头转动,这样就节省了大量的能量,他们还设计了可以在钻孔底部进行直接物理测量的仪器。
这个项目产生了大量的地质数据,其中大部分说明了我们对我们的星球知之甚少。科拉钻孔可以使人们直接的看到地球地壳的结构。并且可以直接验证之前科学家之前对地球结构的理论。
根据地震波的速度变化,科学家之前一直认为在地下3-6公里的地方有一个“康拉德不连续面”,也就是从这个地方花岗岩向玄武岩过渡。
但是钻探的结果是,人们并没有发现玄武岩层,花岗岩一直延伸到12公里以外的地方。科学家随即认识到地震波反射的结果是由于岩石的变质造成的(即由于强烈的热量和压力导致了花岗岩变质),而不是岩石类型的变化。
我们还在地下6.7公里的地方发现了大量的生物化石,这些化石的年代足有27亿年的历史,虽然地下存在着高温和高压,但是这些化石依然保持了完整性。
这足以说明钻探地球对我们理解地球结构、以及生物演化的重要性。到1979年,该项目已经打破了其他所有的钻探深度世界纪录。到1983年,钻井深度就达到了令人难以置信的12公里。
不过从1983年到1994年这个项目的停止的时候,钻孔深度只前进了0.262公里,整个项目花费了24年的时间,距离当时既定的15公里的目标还相差了短短的2.7公里。
这里就有个问题,也是大家比较关心的,最后的2.7公里为何就不钻了?传说中是遇到了一些可怕的事情(例如飞出来地下生物、听见了下面有生物在咆哮,更有人说钻到了地狱),不敢再往下钻,不过这些都是谣传。
官方的解释是资金问题,当然这也说得通,毕竟耗时几十年的工程也不盈利确实难以支撑,再加之到最后苏联自身的情况已经不允许再干这种劳民伤财的事了。
不过最根本的原因还是遇见了难以置信的高温,导致钻头消耗太过严重,到了12公里以后地下温度的上升幅度远远超过了当时人们的预计。
研究人员为了对抗高温,还专门将钻井液事先冷却,但也无济于事,当时在钻孔最深的地方温度达到了120摄氏度,再加上钻头的旋转带来的高温使得钻头磨损特别严重,无法前进。
还有一个更为严重的问题导致的不得不放弃钻探,在12公里以上的深度,那里的岩石由于高温的作用开始变得不像是固体,更具有流体的性质。
当钻头磨损在更换钻头的时候,刚刚前进的一点点的深度就会因为岩石变软而发生闭合,也就是说,钻到最后这个钻孔就会自己回填,无法再继续深入。
所以不得已最后在1994停止钻探,最后的深度为12262米,这是迄今为止垂直深度最深的钻孔。不过这对于半径6371公里的地球来说,就像是划破了一层皮而已。
所以说,挖穿地球这件事从科拉钻孔以后,人类就没考虑过,因为我们甚至自己的行,而不是不敢。
未来我们人类想要达到地幔,从陆地上钻是行不通的,我们可以选择在海洋最深处往下钻,不出几公里就会达到地幔。不过地幔的厚度在2800km以上,可能人类未来的无数个世纪都会止步在这里!
想要达到地核估计和走出银河系的难度一样大。