出地球的平均半径达到了6371千米,彻底打穿地球的距离是12742千米,这个距离比北京飞纽约的距离11,556km还要远1186千米,即使我们修一条12742千米的公路,其难度也是极其高的地球是一个直径约为12800千米的巨大岩石星球。由于自转产生的向心力,地球呈现出两极略扁,赤道略鼓的外形特征:极地半径约6356公里,赤道半径约6378公里,平均半径6371千米。
地壳的下面是地幔,厚度约为2900千米,里面流动着高温的岩浆。在这个地方,地球的压力会变得很大,如果有生物进入这个地方,会立刻被挤压致死。地球多厚,表层下面都是各种岩石和矿物质,大多是硬度大,地层地质情况复杂,煤矿矿井包括竖井和斜井平巷大型煤田通道大都是几千米上万米,开采了几十年。
一是钻孔设备,上万公里的深度对于钻杆来说并不是简单的长度累加,难度是以指数增加,二是越往地球内部岩石密度越高,地心的岩石密度高达12.5克每立方厘米,像金属一样,人类的科学技术已经能够实现载人登月,能够实现发射火星探测器,以及太阳系外飞行器等。然而就在人类文明技术高度发达的现在,我们仍然无法钻头地球内部,直接观察到地球内部的结构。
最常见的就是每当月圆的时候,地球表面的江、 海 、湖泊都会迎来一次天文大潮这就是很好的力证!这些天文活动,没有给地球带来毁灭性的灾难,是因为地球是遵循着一定的规律 去运动。大家都知道地球额平均半径有6371千米,其钻探的深度只是地球半径的0.2%,如果把地球当做一个水果来比较,那基本上是连水果的表皮都没有穿破。
目前,人类的科学技术已经能够实现载人登月,能够实现发射火星探测器,以及太阳系外飞行器等。然而就在人类文明技术高度发达的现在,我们仍然无法钻头地球内部,直接观察到地球内部的结构。
钻探地球在上个世纪时,美国提出要向下钻探地球,直到挖到莫霍界面,多说一句, 莫霍界面位于岩石层之中。距离大陆地壳表面约20千米的位置。
我们知道,地壳层一共有两种,一种是大洋地壳,一种是大陆地壳,其中大陆地壳厚但密度小。 而大洋地壳较薄,但密度大。 为了钻探方便,当时人们希望通过地壳层比较薄的太平洋地壳向下钻探4-5千米,达到莫霍界面后研究地球的构成。
然而该计划执行一段时间后,由于耗资量巨大,且收益较小,以至于没过多久美国就叫停了该计划。
科拉深坑虽然美国停止了钻探地球,但是前苏联在当时想要与美国一较高低,他们不仅在航天领域内展开了竞争,还想要在钻探地球上当第一。
于是在上个世纪70年代时,前苏联组织了一大批科学家在科拉这里进行钻探地球,并取名为“地球望远镜计划”。
在当时,许多大学教授,地质学家等科学家都参与该项目。在钻探地球刚开始时,地壳层表面的土壤较为松软,挖掘起来非常简单,技术含量并没有那么高,所以进展速度比较快。
但很快问题就出现了,横在科学家们面前的第一道难题是, 如何在钻探地球内部时,保证钻探孔笔直。
我们知道,地球是一个不透明的实体,我们也没有别的办法能够知道自己打的孔是不是笔直,以至于在当时前苏联经常会发现,之前花费好几个月打的孔,竟然是歪的。也就是说,之前几个月的工程量全白费了。
好在当时前苏联有许多人才,没用多久就解决了这个难题。
紧接着,人们又遇到了第二个难题, 随着钻探地距离越深,地质中的硬度越来越硬, 以至于钻头很容易就坏掉。而当钻孔足够深时,一来一回地更换钻头时间,要远远高于钻头工作的时间。
另外,当科拉深坑足够深时, 人们发现地底下的温度竟然如此之高,达到了将近300-400摄氏度,而且压强也比地球表面要强。
高温高压下,钻头坏掉的频率更高了,甚至许多钻头都无法在如此恶劣的环境下工作,前苏联的科学家们只好大量进口耐高温高压钻头,尽管如此,钻头坏掉的概率依旧非常高。
科拉深坑的收获科拉深坑最终的深度停留到了12262米,远远没有达到既定深度。之所以没有继续探测, 是因为该项目投入资金巨大,而回报非常少,国家无力负担该项目。
根据科拉深坑获得的数据,我们仅仅能够知道地球内部藏着大量的金矿,但由于 开采这些金矿的成本非常高,甚至超过了金矿带来的收益,因此无人敢打这些金矿的主意。
另外,地球内部环境比我们想象中的要恶劣,地球内部的温度高达4000摄氏度,钢铁都能在这里融化,以至于人类的钻头根本无法钻探这里。
另外,地球内部的物质并不是固态的,而是火山喷发出的岩浆一般的熔融状物质,即使我们发明了耐高温钻头,这里的物质也会像水一样随时补充到这里,令我们无法真正的钻透地球。
更恐怖的是,地球内部的压强非常大,而且温度足够高。在高温高压作用下,地球像是一个炸d一样,随时会从地球较为薄弱的地方喷薄而出,形成火山。
由此可见,我们根本无法钻透地球,而且是哪种无论我们投入多少成本,耗费多少精力都无法做到的事情。
总结虽然我们无法直接剖开地球,看到地球的内部,但如今我们也能通过其他手段间接得出地球内部的构造。比如:地震波就是其中一种手段。所以虽然我们无法直接观测地球,但我们对地球内部已经有了一定的认识。
人类当然不能挖穿地球了。为了理解这一点,我们可以从地球内部各圈层结构及各圈层的主要地球物理数据,来看就知道了原因了。
首先,我们可以从上表可以看出地球的平均半径达到了6371千米,彻底打穿地球的距离是12742千米,这个距离比北京飞纽约的距离11,556km还要远1186千米,即使我们修一条12742千米的公路,其难度也是极其高的,而如果我们想打穿整个地球,随着深度从100米向1000米进行的时候,其难度就是指数级的升高,而如果打钻到12742千米,其难度应该趋近于无穷大。
其次,我们可以看到地球的密度是从地表的2.6克每立方厘米(接近于铝的密度2.7克每立方厘米),一直升高至地球内核的12.51克每立方厘米(比铅的密度11.3437克每立方厘米还要高)。因此,如果想钻透地球,还需要克服地球内部超高密度的困难。
再次,我们可以看到地球的压力从表面的0.1兆帕(1个标准大气压)一直增加到361700兆帕(3617000个标准大气压),这个压力在钻孔时是现在的技术完全无法克服的。
我们还可以看到地球的温度由地球表面的14摄氏度一直增加到地球内核的4500摄氏度,这个温度比世界上最坚硬的钻石的熔点是3550摄氏度还要高接近1000摄氏度,因此人类如果想钻透地球,用什么样的钻头是个比较困难的问题。
总之,由于地球内部半径超长、密度超高、压力超高、温度超高,而这些因素又交织在一起,最起码目前人类还没有能力打穿地球。
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我们总说想挖个地洞钻进去,但你是否也疑问过,既然地球是圆的,那么可不可以把地球挖穿呢?如果人类动用蓝翔挖掘机技术最深能挖到哪里呢?
从地表开始挖到1.8米深后,我们就来到了西方墓碑的深度,你可以看一看,瞧一瞧有没有僵尸。再深到4米处,这是埃及法老墓碑被发现时的深度; 6米深,是地表上的金属探测器能探测到的最深深度。12米,是已发现中,动物居住洞穴的最深深度; 20米处,你会遇到埋葬超过6百万人的巴黎地下墓穴。40米深,这是世界上最深的游泳池,如果将水抽干,3秒你就能抵达泳池底;100米深,政府用于埋藏核武器垃圾的位置;下到105米,是世界上最深的地铁站,位于乌克兰的基辅。继续到122米,南非的一颗无花果树是世界上扎根最深的植物。220米处,是世界上最深的河流——非洲的刚果河的 深度。
240米处,有世界上最深的铁路隧道,这条隧道连接了日本的本州和北海道。287米,是世界上最深的挪威公路隧道。似乎已经很深了,但即使再到305米深处,你仍然可能会被B82钻地核能导d击中。 392米深,有一口人工徒手挖掘的井,位于英国Woodingdean,1862完工。
970米深处,是世界上最深的露天矿井,位于美国犹他州的宾汉峡谷矿场;到1410米,芬兰的Agonizer乐队在这里举办过史上最深的演奏会。地球上最深的自然洞穴还在地下2197米,位于格鲁吉亚。但南非的Moab Khotsong Mine姆波尼格金矿深到地下3132米处,坐电梯下去大概需要4分钟,而你如果选择自由落体到底部只要25秒钟。
到了深度3600米处,世界上生命力最顽强得到生物“水熊”还能存活的地方。翻几倍到地下12,262米,是俄罗斯科拉超深钻孔工程的深度,这个洞仅有23厘米宽的直径,所以庆幸你根本不会再意外地掉进去了,但如果你扔个硬币到洞里,得花50秒才能掉到洞底。
然而,这个深度相对于地壳70千米的深度而言,却只是小巫见大巫,更别提远在6,371千米的地核中心了。所以,现在你还觉得?地球能够被打穿吗?
小的时候一直有一种想法,既然地球是圆的,那么在地球上打一个洞,不就可以直接掉到另一个半球之上了吗。当然,这只是儿时的一种畅想,我们都知道这是不可能的。因为地球是不分上下的,所以直接掉到另一个半球是没有可能的,况且地球内部的环境是十分极端的,并不是人体所能够承受的。而说到地球的内部,这对于人类来说的确非常的神秘。人类虽然生存在地球之上,对于地表的一草一木都十分熟悉,可是对于地下却所知甚少。所以关于地球内部的描述都是通过勘测和理论推导而得出的,我们并没有真正打穿过地球。
人们想要了解地球内部的状况,就如同人们想要了解遥远宇宙的状况一样,不同的是,地球就在我们的脚下,但是我们却无能为力。因为要打穿地球,难度实在是太大了。其实人类历史上并不是没有进行过类似的常识,很多国家都开展过地球钻探一类的科研项目,而最为著名的莫过于前苏联的科拉超深钻孔了。很多年前,前苏联科学家在科拉半岛展开了一次对地球内部的钻探,最深打到地下12000米左右的位置。此后,科拉超深钻孔便被加盖封存,苏联人并没有继续钻探下去。关于这个科研项目终止的原因,有很多流传的说法。
有的说是因为从钻孔内部传出了令人恐惧的嚎叫,也有人说是因为经费不足。其实这些说法都是缺乏科学性的。没有科研项目会因为莫名的声音而终止,至于经费不足倒是很有可能。因为越往下钻,难度就越大,所需要的经费也就越多。但是我们认为最关键的原因还是钻探难度的问题,因为以人类现有的技术很难再继续钻下去了。事实上科拉超深钻孔项目虽然持续了24年,但最后的十年中只向下前进了200多米,可见深度钻探的难度有多高。一万多米的深度,钻头很容易偏移不说,单是取出钻头就要耗费大量的时间。
相比钻探难度而言,还有一些理论上的问题更为重要。我们都知道,虽然看上去我们脚下的地球是一个大大的土嘎达,但实际上并不是如此,在地球内部,大部分的区域实际上是液态的,特别是地球核心的温度更是高得令人难以想象,试问,什么样的钻头能够抵御地球内部的高温呢?即使有这样的钻头,那么一旦打穿地球,地球内部的熔岩以为地球内部压力而顺着钻孔喷涌而出,其状况可能要比地球历史上任何一次火山喷发都更为壮观和凶险,一旦情况失控,又该如何应对呢?所以有科学家认为,打穿地球就是打开地狱的大门。
不过,我们也不用过于担心,因为人类要想打穿地球,路途还十分漫长。科拉超深钻孔的12000多米深度看似很深,可以与地球的半径6378千米相比,也就是几千分之一。虽然人类声称是地球的主宰,可能借助于强大的科学力量,我们能够勉强主宰的也不过就是地面而已,而对于地球内部,我们仍然是无能为力。当人类真的能够打穿地球的时候,相信也就能够应对地球内部极端的环境和熔岩的喷发了。对于地球内部,你有什么自己的看法呢?你认为地球内部会不会存在着某些我们所不知道的东西,或者与我们一直以来所认知的内部构造有所不同呢?
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