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关于地球内部,我们怎么会知道得这么清楚呢
关于地球的结构,我们知道了很多,包括距离我们6300多千米的地心,虽然我们人类从来没有到过比距离地表12千米更深的地方,不过所有这一切并没有让我太吃惊并提出“怎么知道的”这样的问题。很奇怪的是,问题的答案出自最基本的地方:我们在地球表面上搜集到的陨石。有一些陨石是在和地球差不多的条件下形成的,因此为我们提供了关于地球构成的宝贵线索。
但是,本质上来说,我们大部分的认知来自于对地震波的研究。的确,自20世纪初开始,我们就将地震仪安置得几乎无处不在(图3),这些地震仪记录了地震波如何从它们的发源地(即地震的“震中”)传播。利用这些非常精密敏感的地震仪,我们可以捕捉到几千千米之外传播过来的地震波!
比如,我们知道了地震波在液体和固体中的传播方式有所不同,这就为我们了解地层的结构提供了信息。同样地,这些地震波对密度变化非常敏感。它们就像光波从空气射入水中时一样,会发生反射和折射。
图3 图为一台地震仪正在捕捉由地震造成的地表震动,有的时候,震中可能位于几千千米之外
科学家们将这些观测结果和在实验室中测量岩石在超高压下反应的数据整合在一起,然后就得到了关于地球的足够精确、详细的成分结构图。在科学家们所做的所有工作中,可不包括挖坑哟!