地心之旅从科幻到现实文档格式.docx

1、住在他家里的所有人都不准外出，而且在密码破译之前不准吃饭。幸而林登布洛克的侄子阿克塞尔很快就发现，林登布洛克译出的文字其实是正确的只需要把它们反过来读，就是战。观看完这两大海魔王之战后，他们看到了一座岛，岛上有一口巨大的喷泉。林登布洛克把这座岛命名为“阿克塞尔岛”。一场雷电风暴差点将筏子摧毁，但风暴最终把他们推上了岛。在岛上，他们发现了各种各样的活的史前动植物，其中包括巨型昆虫及乳齿象。在遍布骨骸的岸上，阿克塞尔发现了一具巨人骨架。他和林登布洛克冒险进入岛上森林。林登布洛克突然以颤抖的声音对阿克塞尔说，那边一棵大树上靠着一个史前人，其身高超过3.6米，正注视着一群乳齿象。阿克塞尔不确信自己是否

2、见到了这个巨人，并且与林登布洛克争论在地下如此深度是否可能存在原始的人类文明。三人也不知道这究竟是一个类人猿还是一个类猿人。他们决定还是不要惊动这个巨人为好，因为它可能会不友好。三人继续探索地下海岸线，发现了密文中所说的前行通道。可是，它看来被一个最近形成的洞穴挡住了。绝望于无法掘穿花岗岩的洞壁，冒险者们计划炸穿岩石。然而，他们在执行这项计划时却发现，洞壁后面根本就不是通往地心的路径，而是看似无底的深渊。随着海浪冲进地面裂缝，三人被海水卷走。在以闪电般的速度随波逐流几个小时后，筏子进入一个巨大的、被水和岩浆灌满的火山烟囱，那里充满令人窒息的高热。在无比惊吓之中，他们感到自己被喷涌的岩浆往上推。

3、等他们恢复意识后，发现他们已经回到了地面，在意大利的一座火山旁。历经艰难的他们回到了汉堡并备受赞誉，可林登布洛克还是因为没有到达地心而遗憾不已。阿克塞尔和林登布洛克后来才搞清楚，他们的指南针在那场差点毁了木筏的雷电风暴中被电火球击中，因此指错了方向。这是多么离奇的旅程啊!遗憾的是，它并非现实，而是法国著名科幻作家儒勒凡尔纳在1864年出版的著名科幻小说地心游记的梗概。凡尔纳创作这部小说的目的据说是想让读者知道在各个地质历史时期都有哪些如今早已灭绝的动物，知道从冰河期一直到恐龙时代的世界究竟是什么样子。科学家现在已经知道，真正的地下世界与凡尔纳的描述是完全不同的。科学家制定“新莫霍计划”科学家对

4、地心奥秘的探索从未停止。据国外媒体2012年7月报道，一项钻穿地壳、深入到地球内部的大胆计划“2012莫霍至地幔计划”（以下简称“新莫霍计划”）一旦实施，不仅可能破解有关地球的诸多奥秘，而且有望发现“地心生命”。目前，参与该计划的日本“地球号”深海钻探船正在距离名古屋海岸200千米处的太平洋海域进行深海钻探作业，这里是全球地壳相对较薄的地方，被认为是人类深入地幔的最佳通道。“新莫霍计划”的最终钻探深度为海底下面7000米，迄今还没有人如此接近过地幔。如果这项计划能够成功实施，它将改变我们对地球演化历史的认识，挑战地球科学的基本定式，甚至还让我们有机会找到潜伏在地幔附近的生物这样的生物直到最近都

5、没有多少科学家承认它们的存在。科学家认为“新莫霍计划”的意义完全能与载人登月相比，因此将其称之为“地质学上的登月”。当然，这也并非地质学家第一次试图探索地球内部。克罗地亚气象学家兼地质学家莫霍洛维奇早在1909年就发现，由地震引发的地震波在地下30千米以下传播得比在这个深度以上快得多，这暗示深层岩石有着不同的构造和物理特性。凭着这一发现，莫霍洛维奇奠定了自己在科学史上的地位。地震波速发生阶跃变化的地方被命名为“莫霍不连续面”，简称“莫霍面”，它标志着地幔的上界面。 后来的研究证明，地幔的上界面位于厚厚的大陆地壳表面下30-60千米，而在地壳最薄处海底的某些地方，地幔的上界面就位于地壳下5千米左

6、右处。在如此深度，任何导致构造板块运动的事件，在发泄地震和火山的淫威的同时，也在重塑着我们所立足的大地，塑造着包括人在内的地球上的所有生命。虽然科学家早已知道地幔以及它的重要性，但直到20世纪50年代晚期，科学家才开始意识到调查地幔的紧迫性。当时，板块构造论仍然颇受争议。美国地质学家哈里赫斯和其他力主这一理论的科学家声称，地幔内的热对流驱动着地面附近的构造板块的漂浮运动。为了寻找证据，赫斯和同事沃尔特芒克求助于在美国国家科学院的同事。1957年4月，美国多学科学会提出了提取地幔样本的计划，这就是“莫霍计划”。“莫霍计划”的实施面临许多挑战。撇开资金问题不说，当时就连能让钻井船在汹涌大海上保持静

7、止的技术也没有。科学家们甚至都不能借用海上石油公司的技术，因为这些技术对深海钻探并不适用。于是，“莫霍计划”的团队研发出了一种叫做动态定位的技术，即运用多台推进器来保持船在海面的稳定和位置。1961年4月，第一枚岩心被从太平洋瓜达卢佩岛沿岸海域海底下面183米处提取上来，但这也是这次任务的终点。之后“莫霍计划”虽然任务重启，但主持该计划的科学家被迫靠边站，管理方面也换了人，费用也激增。到1966年，“莫霍计划”彻底失败。迄至今日，对地球的钻探深度未超过地幔深度的13。最接近地幔的是到达哥斯达黎加沿岸海域海底下面1570米深度的一个钻孔。在陆地上，一些钻孔延伸到了深得多的地方，但大陆地壳远比海洋

8、地壳厚，它们的最深钻探点距离地幔也有几十千米。地幔的奥秘地幔质量占到地球总质量的68，我们对它却所知甚少。虽然已经在海洋底部发现了暴露出来的曾经的地幔岩石，但与海水的剧烈接触改变了它们的组成；虽然也获得了一些来自地幔表层的样本，但却已被污染。科学家不得不采用间接证据来拼凑有关地幔的理论，例如他们根据火山喷出的罕见的地幔结粒球状岩石猜测，地幔是由富含镁、缺少硅的矿物质例如橄榄石和辉石组成的。科学家还像莫霍洛维奇当年那样，通过追踪地震波的速度，推断出了地幔的层状结构。科学家对地幔成分的进一步线索则来自于对陨星的分析，它们与地球熔炼自相同的宇宙残骸。这些线索最近也来自于一些奇异的方法，例如观察在某些

9、元素的放射性衰变过程中产生的中微子。尽管如此，许多问题迄今仍无答案，科学家甚至不能证实一些有关地球的最简单的事实，例如地幔的组成、形成过程和运行机制。“新莫霍计划”的重要性不言而喻。哪怕只是得到地幔对流的微量证据，例如惰性气体和同位素，也将有助于科学家揭示地核、地幔和地壳的状况，了解地球是何时开始分化的，板块运动是何时开始的；通过辨识组成上地幔的化合物和同位素，就能揭示水、二氧化碳和能量是怎样传递给地壳，以及它们是如何影响全球地质化学周期的；而查明地幔究竟有多么“异质”，则能揭示岩浆是怎样在洋中脊上涌、然后喷到海底的。也许你要问：科学家为什么等了如此之久才重拾“莫霍计划”?一大原因是技术难度大

10、。为了保证能钻到海底下面7000米，必须为“地球号”制作一个超长的钻头，而所需精度就好比用头发丝般细的钢丝，先钻到2米深的游泳池底部，然后再钻3米进入地基。这还不够，为了避免钻头发生灾难性的失灵或者被磨蚀，且能持续钻孔50小时左右，还需要超坚韧的钻头，它不仅要承受2000个大气压和超过250的高温，还要在坚硬的火成岩中以每小时1米的速度工作。好消息是，2011年进行的可行性论证认为，“新莫霍计划”在技术上可行。如果“新莫霍计划”最终获准（估计在2013年前后），科学家估计在10年内就能钻进地幔。在新计划中，有三个潜在的钻探地点（全都位于太平洋海底），一个是老“莫霍计划”的实施地点，另外两个地点

11、也都相对靠近洋中脊（新地壳的形成地点）在这三个地点，岩浆的上涌推高了海底，使得海水浅得足以让钻头下探。这三个地方的岩石也够冷，使得钻头能安全地钻进。更重要的是，这些地方的地壳形成很快，因此应该是均质的，这使得钻探会容易一些。寻找“地幔生命”实施“新莫霍计划”的重要意义或许还在于：我们可能会发现地幔里也有生命，当然这样的生命不会是凡尔纳在地心游记中描述的史前魔兽。最近研究结果暗示，地幔存在极端生物并非不可能。2011年，在南非一座金矿的地下4000米深度，科学家发现了身长0.5毫米、以微小得多的细菌为食的蛔虫。在地下5000米深度也发现了单细胞微生物。科学家还在加拿大东海岸海底下面1600米深处

12、发现了微生物，据推测它们可能已有数亿岁，每10万年才分裂一次。对许多极端生物来说，压力看来根本不是问题。在实验室里，微生物能承受1000个大气压。在太平洋西部的马里亚纳海沟，海面下11000米的海水中细菌欢快地生活着。事实上，压力对于极热条件下的生存来说非常重要，因为压力能阻止水沸腾（对生命来说，蒸气是一大杀手）。温度对于生命可能是决定因素。科学家相信，在深度刚好超过莫霍面的地方，温度会低至120，这很接近已知的生命温度上限122。2008年，科学家发现，一种生活在海底火山喷口附近的微生物能忍受这样的高温。当然，也有科学家认为地幔生物存在的机会渺茫，理由是地幔由于液体循环可能极少，导致养分很难

13、流动。就算这样，探索地幔也有助于科学家查明生命的生理极限，并帮助他们研究气候变化，因为地幔附近或接近地幔的生物圈或许影响着地下深处的碳循环周期。深处的生命还可能有助于制药如果那里的生物与地面生物的演变历史不同，它们就可能进行着独特的活动，并拥有可能对生物技术有用的独特的酶。地幔样本或许还有助于科学家弄清楚微生物在地球演化史上的作用。最近的研究显示，地幔中的所有的氮可能都来自于有机物中的潜没氨生命潜没进入地壳，其产物氨被拖到地下更深处。这就提出了一种可能性：最早期的地球生命改变了地幔的构成。如果真是这样，这一时期生命的样本或许还在地幔里。科学家期待“新莫霍计划”早日实施，最终完成“地质学上的登月”。