人類已經在地球上生活了數百萬年,隨著科學技術的不斷發展,科學家們一直在探索地球內部的“秘密”。據新華網報道,1957年,美國地質學家曾提出過一個雄心勃勃的“莫霍計劃”——設想在地球上打一口深井,鑽穿地殼,一直鑽到莫霍面,取一些物質進行科學研究,以更好的了解地球內部構造。這一計劃最終並沒有實現,但卻為研究地球科學提供了一個新思路。
那麼,莫霍面是什麼?科學家們想要從地殼中取出的東西又是什麼呢?要回答這個問題,我們需要先來了解一下地球的內部構造。
莫霍面:地殼與地幔的邊界
據中國政府網介紹,地球內部按從外到內的順序,依次是地殼、地幔、地核。地殼是地球最外面的一層,一般厚33公裡(大陸)或7公裡(海洋),主要為花崗岩層和玄武岩層﹔地幔分為上下兩層,平均厚度為2870公裡左右,在地幔中有岩漿的發源地。“莫霍面”是指地殼和地幔的分界面,它是由克羅地亞地震學家莫霍洛維奇在1910年發現的。在一次地震中,地震波在傳到地下50公裡處有折射現象發生,莫霍洛維奇認為這個發生折射的地帶就是地殼和地殼下面不同物質的分界面。人們為了紀念他,便將這個分界面命名為 “莫霍洛維奇不連續面”,簡稱“莫霍面”。
“地球重力場和海洋環流探測器”曾經出色、詳細地繪制全球洋流和重力場,並制作出第一張地殼與地幔分界線的高清圖。(圖片來源:廣州日報)
我們離“觸摸”莫霍面還有多遠?
那麼,人類可以實現“打穿洋殼,進入莫霍面”的夢想嗎?一代代的科學家們都在為這個夢想進行著不懈的努力。
中國科學院測量與地球物理研究所、大地測量與地球動力學國家重點實驗室研究員儲日升在接受《長江日報》的採訪時表示,前蘇聯在20世紀70年代就在科拉半島上打過12000多米的超深鑽,而我國也在本世紀初於蘇東海縣也打了5000多米的鑽井,不過都是在陸地上,陸地地殼厚度達30多公裡,所以無法接觸到莫霍面。
2015年12月,“決心”號在西南印度洋航行,開展旨在打穿地球殼幔邊界的大洋鑽探。(張建鬆/新華社)
科學家們再次行動。據《北京日報》報道,2015年,來自中、美、英等12個國家的30名科學家乘坐美國“決心”號鑽探船,准備在印度洋中脊的亞特蘭提斯淺灘鑽取岩芯,計劃向莫霍面“進軍”。報道稱,亞特蘭提斯淺灘地殼很薄,僅3公裡,較其他地方更容易鑽探成功。此次“行動”分為若干階段,如果順利的話,第一階段計劃深鑽1500米,第二階段3公裡,而第三階段將會鑽6公裡。
據新華網報道,第一階段的鑽探取得了大量可供研究的數據,科學家已深入研討該航次后的研究計劃。在今后的第二個和第三個航次,科學家還將返回西南印度洋中脊亞特蘭蒂斯淺灘繼續深鑽,直至打穿地殼,“觸摸”到殼幔邊界的莫霍面。
或許在不久的將來,我們便可以看到莫霍面的真正面目,了解地球更多的“秘密”。來場“地心漫游記”也許不再遙遠。(張茜)
本文由中國科學傳播研究所副研究員卜勇進行科學性把關。