地球的結(jié)構(gòu)可以分為地殼、地幔和地核三個(gè)層次。這一結(jié)構(gòu)不是科學(xué)家的主觀假設(shè),而是通過科學(xué)發(fā)現(xiàn)得出的結(jié)論。1910年,南斯拉夫的地震學(xué)家莫霍羅維奇發(fā)現(xiàn),地震波在地下傳播約50公里時(shí)會(huì)發(fā)生折射。他推測(cè),在這個(gè)深度以下還存在一層地殼以外的物質(zhì),從而確認(rèn)了地幔的上限,被地質(zhì)學(xué)界稱為“莫霍面”。
1914年,德國地震學(xué)家古騰堡發(fā)現(xiàn),在地下2900公里處,地幔與地核之間存在一個(gè)界面,地質(zhì)學(xué)上稱為“古騰堡面”。這兩個(gè)界面將地球分為三層:地殼、地幔和地核。地殼的平均厚度約為17公里,其中大洋地殼的厚度大多小于10公里,而大陸地殼的平均厚度約為33公里。
地殼最厚的地方位于我國青藏高原中部,厚度可達(dá)70公里。然而,相對(duì)于整個(gè)地球的厚度,地殼整體更像是一個(gè)蛋殼,比雞蛋薄得多。地殼下面是地幔,可進(jìn)一步分為上地幔和下地幔。上地幔的最上部是巖石圈,下方是軟流圈。地幔的厚度約為2800公里,是地球結(jié)構(gòu)中最大的部分。地幔下面是地核,地核的平均厚度約為3400公里,包括外核、過渡層和內(nèi)核。外核的厚度約為2080公里,一般認(rèn)為是液態(tài)物質(zhì)。橫波無法在外核中傳播。過渡層的厚度約為140公里,而內(nèi)核則是一個(gè)半徑為1250公里的巨大球形中心。
地核主要由鐵、鎳、鉛、金、銀、鈾、鎢等金屬元素組成。以黃金為例,地球上99%的黃金都集中在地核附近。這是因?yàn)榈厍蛐纬蓵r(shí)是一顆熔融行星,因此重金屬元素更容易沉淀,而較輕的元素則漂浮在表面。隨著時(shí)間的推移,大多數(shù)重金屬元素集中在地核附近。從地表可開采的黃金量估計(jì)不到地球黃金總量的萬分之一。如果能夠開采地核中的黃金,每個(gè)人將能夠分配到數(shù)千噸黃金。
地核的溫度和壓力非常高。這里的物質(zhì)平均密度約為13克/立方厘米,平均溫度約為5000℃,核心溫度約為6600℃,比太陽表面溫度高出約1000℃。總的來說,人類對(duì)地球內(nèi)部的了解還非常有限。為了研究地球的結(jié)構(gòu),我們主要依靠地震波和理論推測(cè)這樣簡單的探測(cè)方法。希望未來能夠有更先進(jìn)的技術(shù)和手段深入探索地球內(nèi)部的秘密。