地球不像太阳那样可以在内部进行核聚变反应,但是地球的核心区域也存在活跃的物质。根据地质学家的研究发现,地球核心大概是从距离地表3000公里开始一直到地球的中心,它的半径大约有3400公里。目前人类已经知道地球核心中的主要成分是铁和镍,其中铁是主要成分。前苏联曾经组织过一次大型的钻探工程,但该工程最后钻到了距离地面大约一万米的时候就放弃了,从那之后再也没有钻探工程进行如此深的探测了。
实际上这也是可以理解的,毕竟越往地球深处钻探,环境的温度就越高,人类制造的钻头无法承受越来越高的温度。虽然无法直接通过钻探来对地球内部进行探索,但科学家通过其他方法了解到,原来“滚烫”的地核并不是被束缚在固定的区域内。已经有研究发现,地核以上的层次中出现了原本属于地核的物质,这说明了地核物质已经开始蔓延到其他层次去了。科学家表示这一现象解决了地质学界几十年来一直“悬而未决”的一个问题,原来地核与地幔之间是可以交换物质的。
那么科学家们是如何进行这方面的研究并且获得最终的结论的呢?显然要对地球进行钻探是不切实际的,人类目前钻得最深的洞是可拉超深钻洞,据了解它的深度已经达到了12300米,但地质学家表示这依然还没有突破地壳的范围。为了进一步研究地球内部的情况,科学家不得不另外寻找方法,在后续的研究中他们发现了有一种元素能够间接地向人类呈现出地球内部情况,它就是元素周期表中的第74号元素钨。
从化学性质上来讲,钨是一种亲铁的元素,所以如果地核中被检测出存在钨元素,这一点也不足为奇。科学家通过研究发现,钨和碳元素一样存在多种同位素,而且这些同位素在一定程度上能够帮助他们弄清楚地核物质泄漏的现象。除了钨之外,还有一种名为“铪”的元素,它是一种能够与岩石共生的元素,普遍分布在地幔中。
科学家通过实验发现,铪的同位素182经过890万年的半衰期之后会衰变成钨,因此他们猜测地幔中含有的钨元素可能比地核还要多。弄清楚钨元素和铪元素之间的联系之后,研究人员对洋岛的玄武岩进行元素分析,发现其中的钨-182和钨-184的比例差别十分小,这似乎说明了在过去25亿年的时间里,地幔中的钨同位素发生了巨大的变化,这和已有的理论是相矛盾的,这是为什么呢?
一直以来地质学家们认为地核与地幔之间存在明显的分界,两者“井水不犯河水”。现在看来,地核中的物质已经渗透到了地幔中了,地质学家认为其中的原因有可能是地幔柱在交界处发生的上升的现象。









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