版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們
本文基于回答網(wǎng)友類似的問(wèn)題:
首先地球是無(wú)法挖穿的,其次如果你真有本事挖穿,后果也就那樣。當(dāng)然,地球無(wú)法被挖穿,是基于人類現(xiàn)有能力和地球特殊的構(gòu)造來(lái)說(shuō)的,不包括某些人老幻想外星人有多能耐,采用我們無(wú)法理解的技術(shù)可以輕易地穿越地球。
這種毫無(wú)影子的事情,本文不做評(píng)價(jià)。
先簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)地球構(gòu)造/
如果要完整地說(shuō),地球是一顆被大氣層包裹著的巖石行星,大致分為五層,第一層是大氣圈,第二層是水圈,第三層是巖石圈,第四層是地幔,第五層是地核。
如果你要去挖地球,就是從地表挖起,大氣圈和水圈就不說(shuō)了,那就從巖石圈說(shuō)起。巖石圈又叫地殼,地殼下面是地幔,地幔往下到核心是地核。如果再仔細(xì)劃分一下,地殼又是由土壤和巖石組成,土壤是由巖石長(zhǎng)期風(fēng)化和宇宙塵埃組成;地幔又分為上地幔和下地幔,地核又分為外核和內(nèi)核。
這些分界線其實(shí)沒(méi)有明確的邊界,是一個(gè)逐漸過(guò)渡的過(guò)程。地殼平均深度約35公里,有的地方薄有的地方厚,介于5~70公里之間;地殼下面就是地幔了,深度在35公里到2890公里之間;地核半徑則約為3470公里,是地球半徑約54%。
地球從表及里,深度越大溫度越高,密度和壓力越大。理論上,在地殼中每深入100米溫度會(huì)升高1度(攝氏度,后同),但實(shí)際鉆探結(jié)果是當(dāng)鉆井深達(dá)3公里以上時(shí),每深入100米溫度升高2.5度,到達(dá)11公里深度時(shí)已經(jīng)達(dá)到了200度以上。
到達(dá)地幔后,溫度就更高了,在100公里深處溫度可達(dá)1300度,300公里深處溫度約為2000度,到達(dá)地核邊緣時(shí)溫度已經(jīng)到達(dá)4000度,地核中心溫度可達(dá)6000度,也就是太陽(yáng)表面溫度。
地球內(nèi)部不但溫度高,壓力還很大。地球海平面壓力為1個(gè)大氣壓,所有在地表生存的生物,都適應(yīng)了這種氣壓,機(jī)體內(nèi)外對(duì)1個(gè)大氣壓取得了平衡,因此在這種氣壓中是一種舒適狀態(tài)。一旦進(jìn)入到地球內(nèi)部,隨著深度增加,壓力就會(huì)逐漸增大,遵從的公式為:dρ/dr=gP。
這里的P為某深處的靜力壓力,g為重力加速度,r為深度,ρ為密度。這個(gè)公式表明隨著深度增大,壓力增大,所得數(shù)值是一條平滑曲線。
根據(jù)這個(gè)公式,我們可以計(jì)算出在10公里深處,壓力已經(jīng)達(dá)到3000個(gè)大氣壓,35公里深處可達(dá)10000個(gè)大氣壓,在2900公里深度的地核邊際,可達(dá)150萬(wàn)個(gè)大氣壓,而在地心深處,大氣壓可達(dá)370萬(wàn)個(gè)。
因此,這種特殊構(gòu)造讓人類無(wú)法挖穿地球/
其實(shí),一個(gè)稍有正常思維的人看了地球的結(jié)構(gòu),就應(yīng)該知道地球?yàn)樯锻诓淮┝?。既然題主鬧不明白,就與大伙一起來(lái)分析一下:
首先是溫度問(wèn)題。隨著深度的增加,溫度越來(lái)越高,地幔有1000~4000度的溫度,地核有5000~6000度的溫度,地球上有什么工具或鉆頭能夠耐受這么高的溫度呢?熔點(diǎn)最高的單體金屬是鎢,熔點(diǎn)為3422度;熔點(diǎn)最高的合金是鉿,熔點(diǎn)為4215度。
事實(shí)上,任何工具都不需要到達(dá)熔點(diǎn)才不能使用,只要溫度稍高就失去堅(jiān)韌性了。因此即便用世界上最耐高溫的材料打造工具,也無(wú)法挖到地球深處。當(dāng)然,如果沒(méi)有工具,靠?jī)芍皇志透鼰o(wú)法挖下去了,挖土也挖不動(dòng)。
其次,如果要在地球上挖洞,挖得越深表面的豁口就需要越大,要有一定的坡度才能繼續(xù)挖下去,否則就會(huì)塌方無(wú)法深挖。因此挖一公里深口子就需要數(shù)公里大了,這種挖法是不可能持續(xù)挖下去的,否則要挖到地心,表面就必須有地球直徑這么大的口子。
要探究地球深處的秘密,只有鉆探。
鉆探是需要鉆頭和鉆桿的,將鉆頭接在鉆桿上,再一根根鉆桿接起來(lái)往下鉆探。一般鉆桿長(zhǎng)度約為5米,挖一公里就要200根。一根鉆桿約160公斤重,挖1公里深鉆桿的重量就有32噸重,10公里就是320噸重。
也就是說(shuō),鉆井打得越深,需要越多的鉆桿,每鉆5米深就要接上一根鉆桿。如果需要查看鉆過(guò)的巖層地質(zhì)狀況,還要將鉆桿常常提起來(lái),每提一節(jié)也要拆一根下來(lái),直到最后提出鉆頭。因此,鉆得越深,就越麻煩,鉆機(jī)的功率就越大,要能夠提起數(shù)百噸的鉆桿。
事實(shí)上,鉆井突破一定深度后,鉆桿要求越高,重量可能越大,這樣鉆機(jī)的要求也就越高了,加上越深地質(zhì)變化越復(fù)雜,溫度越高,像人類目前這種鉆井法,是無(wú)法到達(dá)地幔層的,更無(wú)法在地幔層往下鉆了。
還有,地球一直在自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),地球不同層次的結(jié)構(gòu)處于固態(tài)、熔融態(tài)、液態(tài)、固態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,這些結(jié)構(gòu)也隨著地球自轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng),但由于并非固態(tài)連接,因此轉(zhuǎn)動(dòng)的速度是不一樣的,這正是地球產(chǎn)生發(fā)電機(jī)效應(yīng),具有強(qiáng)大地磁場(chǎng)的原因。
由于這些層次轉(zhuǎn)動(dòng)速度不一樣,在熔融狀態(tài)和液態(tài),不管是挖的還是鉆的孔洞,都會(huì)隨著各個(gè)層次的自轉(zhuǎn)而錯(cuò)開(kāi),或者不斷地融合。因此,即便有能力鉆穿地球,也無(wú)法形成一個(gè)連貫的孔洞。
何況,地底深處的高溫高壓高密度,是地球上任何材料制造的鉆頭或工具也無(wú)法到達(dá)的,在地心極端環(huán)境下,任何物質(zhì)都會(huì)被融化壓縮,破壞了其內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu),成為一種特殊物質(zhì)。
看到許多人對(duì)科學(xué)界知道地球結(jié)構(gòu)迷惑不解,認(rèn)為既然沒(méi)有人挖穿過(guò)地球,為啥對(duì)地球結(jié)構(gòu)知道得那么詳細(xì)呢?簡(jiǎn)單地說(shuō),現(xiàn)在科學(xué)界有許多方法探查內(nèi)部結(jié)構(gòu),如超聲波、地震波,這些波遇到不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)反饋的回波是不一樣的,就像用超聲波檢查身體,得到的結(jié)果和解剖相符。
地球上許多現(xiàn)象都可以通過(guò)科學(xué)建模得到解釋,這是另一個(gè)話題,就不展開(kāi)說(shuō)了??傊S多科學(xué)的東西要了解了才知道,如果憑自己淺薄的知識(shí)去揣度就會(huì)走入迷途。
人類挖地球的能力有多大呢?
現(xiàn)在世界上最深的鉆井是俄羅斯位于庫(kù)頁(yè)島上的Odoptu OP-11油井,深度達(dá)到12345米;排在第二位的是美國(guó)位于中東地區(qū)的卡塔爾阿肖辛油井,深度為12289米;排在第三位的是蘇聯(lián)位于科拉半島的科學(xué)鉆井,深度達(dá)到12226米。
其中最出名的要數(shù)老三,因?yàn)檫@口井是那個(gè)時(shí)代最深的鉆井,而且是為了科學(xué)試驗(yàn)而打的一口井,沒(méi)有其他目的,就是看看能鉆多深,深處有些啥玩意。
這口井前后鉆了24年,從蘇聯(lián)強(qiáng)盛時(shí)期到衰敗解體后才終止。前面花了13年,到1983年就鉆了12000米,從1983年到1993年,又足足花了10年時(shí)間,才鉆進(jìn)了226米,平均每年只鉆了22.6米!工程技術(shù)人員一撥又一撥成千上萬(wàn)人在現(xiàn)場(chǎng)奮戰(zhàn),現(xiàn)場(chǎng)鉆進(jìn)由部長(zhǎng)直接領(lǐng)導(dǎo),成立了16個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)巖心分析,花費(fèi)的錢(qián)財(cái)和人力代價(jià)不計(jì)其數(shù)。
原定這口井要鉆到15000米,后來(lái)實(shí)在無(wú)法鉆下去了,只得于1994年停下來(lái),最終在2006年宣布報(bào)廢封死了井口。讓這口井更有名的是有傳言挖到了地獄,里面不斷傳出鬼哭狼嚎的聲音,有人還在媒體上播放了那種令人恐怖的所謂“地獄原聲”。
后來(lái)一些不信邪的人們調(diào)查了這些傳言,完全屬于子虛烏有,所謂地獄原聲只不過(guò)是一部1972年拍攝的恐怖電影《Baron Blood》,中文名為《貴族之血》里面的聲效合成。實(shí)際上,終止再鉆下去的原因很簡(jiǎn)單,其一是由于蘇聯(lián)解體,資金鏈斷裂,無(wú)以為續(xù);其二是技術(shù)原因完全鉆不下去了。
鉆到12000米以上深度時(shí),溫度已經(jīng)達(dá)到316度,且地質(zhì)情況越來(lái)越復(fù)雜,特制的鉆具也鉆不了幾下就損壞了,經(jīng)常出現(xiàn)卡鉆、脫落事故,每鉆進(jìn)一寸都十分困難,憑當(dāng)時(shí)的技術(shù)完全無(wú)法再往下鉆了。
這些最深的井可以說(shuō)是用錢(qián)堆起來(lái)的,也是人類頂級(jí)技術(shù)的結(jié)晶,但鉆到的深度只有地球直徑的約千分之一,可以說(shuō)還在地球的皮毛上撓癢癢。
科幻電影倒是有過(guò)深入地核的描述,如《地心搶險(xiǎn)記》說(shuō)的是地核停止了轉(zhuǎn)動(dòng),失去磁場(chǎng)保護(hù)的地球生態(tài)受到太陽(yáng)輻射的毀滅性打擊,人類即將滅亡。這時(shí)一群科學(xué)家和平民英雄挺身而出,發(fā)明了可以鉆到地心的飛船,帶著核彈經(jīng)歷奇異的地底旅行,九死一生到達(dá)地心,啟動(dòng)核彈,用爆炸重新讓地心轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。
但這只是科幻,那種能夠打穿地底的高頻脈沖激光,和所謂能利用地下熱能和壓力轉(zhuǎn)化為能量的神奇飛船,在現(xiàn)實(shí)中是無(wú)法做到的,因此這種想法只能存在于幻想中??傊痪湓?,挖穿地球只能是夢(mèng)想,有這種想法的人就把夢(mèng)繼續(xù)做下去吧。
真的挖穿后會(huì)有什么后果呢?
這當(dāng)然是假設(shè),既然地球無(wú)法被挖穿,這種后果當(dāng)然就不存在。但也還是可以想象一下,如果真的挖穿了地球,那效果也很普通,無(wú)非給地殼和熔巖打通了一個(gè)通道,如果地壓很高的話,熔巖就會(huì)從這個(gè)口子里噴射出來(lái),就像一次火山噴發(fā)。
還得看挖的這個(gè)口子有多大,如果只是一口鉆井,也就是幾十公分,頂多有1米大小,要知道一般的火山口小的也有幾百米大,大的有上千米。不過(guò),如果地下的壓力很大的話,也可能將口子崩開(kāi),成為一個(gè)新生的活火山。
不過(guò),這種后果無(wú)須挖穿,只要挖穿地殼到達(dá)地幔層就能夠在入口處實(shí)現(xiàn)這種噴發(fā)。而挖穿的后果也差不多,后果就是這樣。
當(dāng)然,我描述的這種后果帶點(diǎn)民科性質(zhì),沒(méi)有嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)建模,只供各位茶余飯后添點(diǎn)談資而已,請(qǐng)勿過(guò)于認(rèn)真。謝謝閱讀,歡迎討論點(diǎn)評(píng)。
歡迎掃碼關(guān)注深i科普!
我們將定期推出
公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動(dòng)和科普好物!