我们已经探索了地球上绝大部分土地,也深入到海洋深处。我们还探索了天空,甚至还登上了月球。然而,我们对地球深处的挖掘还未取得什么成就。我们所到达的最深处是12.3千米,也就是俄罗斯的超深钻孔,这是人类通过地球表面向下挖出的最深的洞。虽然我们深入地下只有12.3千米,但对地球核心深了解不少。我们还知道地球核心极其炽热,那我们是如何知道这些的呢?
首先,我们对地球的核心并不是确切地了解,就像我们不知道地球、月球、太阳、宇宙等的精确年龄。我们所能做的就是对这些事物进行最好的猜测,或者至少是最合理的猜测。
地质学家认为,地球的核心主要是由铁水组成的,而且非常热,这是有原因的。那么,地质学家如何做出这样的猜测呢?
通过研究地震
我们了解地球核心的主要方法之一是研究地震,强大的地震冲击波会穿过并摇晃整个地球表面。想象一下,当你手里拿着一块石头的时候,有人用锤子敲打它。锤子在岩石的远端敲击和锤子在你的手旁边敲击时,你的感觉是不一样的。你可以记录下锤子在敲击手里岩石各个部位时的不同感受。
你也可以用其他材料做同样的实验,比如充气的篮球,一桶水,一瓶番茄酱等等,来了解当锤子敲击不同物体时的震感。
地震发生的情况和上述大致相同。它不仅仅会在表面传播振动(地震波),还会经过地球内部。这些波因穿过的物质不同,传播的速度也会不一样。我们在全球各地都建有监听站,它们可以感知并记录这些振动。
基于所得数据,科学家可以推断出地球内部拥有的物质。现在,科学家已经了解了地震波的速度,可以将它们与熟悉的物质相匹配,然后对地球内部的构造做出最好的猜测。
地球的密度
另一种方法是通过记录和计算地球的密度来判断地球内部的构成。地球的平均密度大约是每立方厘米5.5克,岩石的密度大约每立方厘米3克。那么,这就得假设地球的核心必须由密度大得多的物质组成。除此之外,我们还知道,重金属(如铁)的密度在每立方厘米10克左右。这在某种程度上证实了我们关于铁存在于地球中心的假设。
此外,地震波穿过地球中心的速度,就像通过铁水时的速度一样。因此,基于太阳系中的金属丰度,科学家推测出,地球核心很可能是由铁和镍组成。地球外核心是熔融的铁镍合金,厚度为2200公里,温度为4000至5500度;而内核心则是固态的铁镍合金,厚度为1200公里,温度为5500度。
地球中心是由岩石和金属构成的球体。
地球核心主要分为外核和内核两部分。外核是由液态的铁和镍组成,其厚度约为2200公里。外核的温度很高,达到约4000摄氏度。这个高温使得外核的铁和镍呈现液态状态。内核是由固态的铁和镍组成,厚度约为1220公里。内核的温度也非常高,预计高达5000摄氏度以上。
然而,由于极高的压力,内核中的铁和镍仍然保持固态。总体来说,地球的内部结构是由不同层次的岩石和金属组成的,而地球中心则是由固态的内核和液态的外核构成的。这些结构在地球的动力学过程中起着重要的作用,包括地震、地热活动和地磁场的产生等。
地球的形态
地球形状大致呈椭球形。地球自转的效应使得沿贯穿两极的地轴方向稍扁,赤道附近略有隆起。从地心出发,地球赤道半径比极半径高了43千米(27英里)。因此,地球表面离地球质心最远之处并非海拔最高的珠穆朗玛峰,而是位于赤道上的厄瓜多尔钦博拉索山的山顶。
地球的参考椭球体平均直径约为12,742千米(7918英里),约等于(40,000km)/π,这个整数并非巧合,而是因为长度单位米的最初定义是经过法国巴黎的经线上赤道与北极点距离的一千万分之一。
在赤道某海平面处重力加速度的值ga=9.780m/s^2,在北极某海平面处的重力加速度的值gb=9.832m/s^2,全球通用的重力加速度标准值g=9.807m/s^2,地球自转周期为23小时56分4秒(恒星日),即T=8.616×10^4s。
以上内容参考百度百科-地球
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