地球「肚子」里的兩個驚天大秘密！
地球「肚子」里的兩個驚天大秘密！
150年前，法國科幻小說先驅儒勒?凡爾納在《地心遊記》中描述了地球內部的巨大海洋。一直以來，人們僅僅把這個描述當作是一種科幻，但今天，科學家們發現凡爾納的描述其實是「科」而不是「幻」，是地球「肚裡」埋藏的一個驚天秘密。不僅如此，地球「肚裡」還有一個驚天秘密!
地球竟然有「一大肚子水「
本世紀初，日本東京技術學院的科學家猜測，地球不僅僅是地殼的表層有水，很可能在地殼下面的地幔里，也有水。為了證實這個猜測，科學家做了個模擬的「下地幔」。下地幔是距地表650～2900千米的部分，主要成分是硅酸鹽、金屬的氧化物和硫化物，所以下地幔又稱金屬帶。這個模擬的下地幔是按照真實下地幔中的元素和各自在地幔中所佔的比例，由含鎂、鐵、鈣、硅、氧等元素的混合礦物做成的。因下地幔中的化合物吸收了大量的水，所以礦物的發射光譜能夠透露出其中的含水信息。根據檢測到的數據進行模擬後發現，模擬下地幔中的物質里水含量佔了0.2%。基於這個實驗數據，科學家推測，地球內部的水是地表水的5倍多。
這個模擬實驗的結果也得到了實際觀測的佐證。前不久，美國華盛頓州立大學的一個地震學小組分析了將近60萬份的震波圖――地震穿過地球時產生的震波記錄。他們注意到，在亞洲大陸下面地震波表現出了減弱的現象，而且速度也略有減慢。因為水可以減慢地震波的速度，所以大量的減弱和減慢的跡象可以預測那裡存在著水。例如上圖中左圖是右圖的一個橫切面圖，它呈現了下地幔中震波衰減的異常圖像。兩幅圖片中，紅色表示異常鬆軟和脆弱的岩層，裡面可能富含了水分;藍色表示異常堅硬的岩石。根據這個發現，科學家推測在東亞所處位置的下地幔中，存在著一個非常巨大的水庫，其中的含水量相當於一個北冰洋的水量。
此外，加拿大科學家還發現了地球深處有水的真實證據，這個證據就是一位業餘淘寶者2008年在巴西發現的一小塊髒兮兮的石頭。科學家後來鑒定發現，這微粒竟然是尖晶橄欖石。不過這塊石頭僅僅被稱為微粒，因為它直徑僅僅只有3毫米。尖晶橄欖石是一種特殊礦物質，它形成於地幔上層和下層之間的過渡層，因為該區域具有超高壓力和溫度。如今它竟然出現在地面，不能不說是奇蹟。通過進一步檢測發現，這塊尖晶橄欖石1.5%的成分是水分子。這個尖晶橄欖石樣本其實表明，地幔的過渡層應該存在蓄水層，那裡的含水量可能相當於地球表面水量的總和。
綜合種種證據表明，地球的地幔區域應該存有大量的水，這改變了以往人們對地球內部成分的認識。
地球竟然能「吃石頭，吐鑽石」
我們知道，地球上的綠色植物能「吃」二氧化碳，然後經光合作用轉化為葡萄糖，並「吐」出氧氣，從而完成植物的「碳循環」。而科學家推測，地球地層深處很可能會在某一段時間內進行一次碳循環，與植物不同的是，地球「吃」的是石頭，「吐」的是鑽石。
早些時候，科學家就發現，地球內部的地幔淺層部分，就會「吃石頭，吐鑽石」，因為目前地球大部分鑽石均來自地表下不到19千米的地方。那裡的鑽石有著與地表岩石相同的組成成分，之所以這樣，是因為地殼變動，把地表的岩石帶到了較淺層的地幔，在那裡，地幔內部的特殊環境把部分岩石「變成」了鑽石，後來部分鑽石又被金伯利岩帶到了地表。金伯利岩是由火山爆發所產生的，這種岩石一直是人們尋找鑽石的「指標岩」，尋找鑽石礦就是由尋找金伯利岩開始的。
最近，美國的一個研究小組在巴西一個地區的下地幔、地幔對流上方及它們之間的過渡區，發現了6顆來自地幔深處的鑽石。他們研究了這些鑽石中碳原子的各種同位素，結果發現，這些碳元素多來自火山噴發的岩漿形成的岩石，即包含有少量碳-13的玄武岩。這說明，地球的下地幔也能「吃石頭，吐鑽石」，下地幔與地表之間在持續著一種「碳循環」――而這很可能是地幔大規模運動的一種規律。
最近，美國華盛頓卡內基研究所的科學家使用實驗室的設備，模擬了地球深處的壓力環境。在加壓的過程中，科學家在設備里投入了一種新的岩石材料，這種岩石材料由二氧化碳轉化而成，科學家將其稱為聚合物二氧化碳。實驗結束後，這種材料變成了一種「超級鑽石」，這種鑽石比一般鑽石具有更優的品質特徵。這個實驗從一個側面證明，當地表的岩石進入地幔以後，被地幔加工成鑽石的概率極高，說明地球「吃石頭，吐鑽石」不但有事實依據，還有理論依據。
地球「肚裡」還埋藏哪些驚天秘密?
那麼，地球「肚裡」還有什麼不為人知的驚天秘密嗎?科學家認為，未來可能還會有新的相關發現。例如，科學家目前正在進行的「深碳觀測計劃」就包括，地球下面是否存在其他不為所知的生命形式。之所以要進行這個探索，是因為目前科學家已經發現了在地球表面下1600米左右的地方，還存在著微生物，那裡的溫度非常高;另外科學家還發現，一些細菌竟然可以生存在高達2萬個大氣壓的環境里，而過去的研究表明，細菌或者其他形式的生命無法生存在超過幾千個大氣壓的環境里。科學家因此懷疑，在更深的地球深處，還藏著存在包括另類生命形式等在內的諸多秘密。
另外一個急需探知的秘密是，碳這個非常普通的元素在地球深處會具有何種性質，因為最新的研究發現，碳氫化合物這種能源物質在地球深處可能以無機化學的形式和形成過程產生，而不僅僅是由植物和動物的化石遺骸產生。如果能夠解開這個驚天秘密，那麼，未來人們就會找到一條新的製造能源的途徑。
不斷發掘地球內部的秘密，對人類更好地適應和利用環境，對新資源開發和生命探索都具有非常重大的意義。例如揭開地球內部藏水的秘密，對於地球水資源的保護和管理就意義重大;而揭開地球「吃石頭，吐鑽石」的秘密，對人類大量生產「超級鑽石」有直接的幫助;揭開碳元素在地球深處的特性秘密，對人類生產新能源會發揮重大作用;而揭開地球深處隱藏的生命的秘密，不但可以進一步揭開生命演化的秘密，也有助於人類探索在極端條件下的外星環境中，生命是否存在，以及生命會以何種形式出現等問題。
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