美欲造首个仿真地核

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据国外媒体报道,地核是地球的最核心部分,其内部状况极其复杂和特殊,所以人们长期以来对它知之甚少。美国科学家日前称,他们计划人工模拟制作一个重达26吨的仿真地核模型,这将以利于人类进一步揭开地核的奥秘。

  人造地核将注入滚烫金属熔液

美国马里兰州大学教授拉斯罗普称,这个计划中的地核模型将重达26吨,内部可以注入滚烫的金属熔液,以便逼真地模拟出地球地核的真实状况。在这一过程中,拉斯罗普希望造出世界上第一个人造球体,这种球体要有自生磁场,它能模仿地球磁场并预测地磁场的波动情况。拉斯罗普说,如果你能预测到飓风就要到来,你就能设法避免飓风给人们带来的灾难。拉斯罗普说,他们要做的就是对地球内部磁场发生的事情预测出来。地球磁场可以指示南北方向,除此之外,它还有保护伞的功能,能够阻止来自太阳的有害微粒,这些微粒会对人造卫星和电网电站造成损害。

一些研究人员指出,如果没有地磁场,人类的很多科技成果将无法派上用场。这种保护伞是由地核里的超热铁浆运动引起的,这种铁浆大约以每秒钟四分之一厘米的速度运动。这看起来非常简单,但正是这种运动产生了“磁气候”,这就好比地球在不断变化的天气一样。研究人员说,就像预测天气无法做到百分之百精确,预测“磁气候”就更为困难。如果研究人员能够更多有关地球中心的运动情况,他们就可以设法保护人造卫星和电网电站。而且他们还可以知道为什么在过去的150年里,地磁场力减少了10%而且还在不断减少。

美国霍普金斯大学教授彼得-奥尔森说,对于地球来说,产生巨大磁场并不困难,因为它的体积巨大。但要在实验室里产生同样的磁场,那可就难多了。拉斯多普的那个球当然要比地心小得多,正因如此,为了弥补质量不足带来的缺陷,拉斯普斯让他这个直径达三米的大钢球以每秒3.8米的速度旋转,而且还采用了导电性更好的钠来代替部分铁。目前,拉斯罗普正在用水测试他的旋转钢球,但他希望在六个月后能够使用水煮钠来进行同样的试验。当水与钠放在一起时,能产生大量燃烧的氢气。拉斯罗普停掉了房间里的喷水设备,他说,他们已经与当地消防部门进行过三次交涉。他还要求其它实验者在实验时放任氢气燃烧,不管发生什么事情也不要用水扑灭。

  揭开地核奥秘仍面临困难

地核的主要成份是铁,它由直径2400千米的固态内核和直径7000千米的液态外核组成。在产生地球磁场的地球发电机中,内核扮演了极其重要的角色。固体内核具有弹性的各向异性,也就是说,地震波沿不同方向的传播速度不同。科学家们发现,各向异性会随半球和球半径的不同而改变。地核的总质量约占整个地球质量的31.5%,体积约占整个地球的16.2%。地核的体积比太阳系中的火星还要大,由于地核处于地球的最深部位,受到的压力比地壳和地幔部分要大得多。在外地核部分,压力已达到136万个大气压,到了核心部分便增加到360万个大气压了。这样大的压力,人类在地球表面是很难想象的。科学家们曾做过一次试验,在每平方厘米承受1770吨压力的情况下,最坚硬的金刚石会变得像黄油那样柔软。

地核内部这些特殊情况,即使在实验室里也很难模拟,所以人们对它了解得还很少。但有一点科学家是深信不疑的:地球内部是一个极不平静的世界,地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。有的科学家认为,地球内部各层次的物质不仅有水平方向的局部流动,而且还有上下之间的对流运动,只不过这种对流的速度很小,每年仅移动1厘米左右。有的科学家还推测,地核内部的物质可能受到太阳和月亮的引力而发生有节奏的震动。

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东方IC
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