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倾听星球的脉搏

2023-06-01

科学大观园 2023年11期
关键词:内部结构脉搏星球

上天下海入地是人类长久的憧憬,上期我们讲到探索海洋的故事,这期我们把目光转向脚下的大地。

大地是我们生长的地方,因此我们常把大地称为母亲。但是,在人类漫长的历史中,大地也给我们带来过沉重的创伤和痛苦的记忆,地震就是最明显的例子。在地震学出现之前,世界各地的人们对地震束手无策,只能把地震归结于种种超自然的力量。张衡地动仪的可靠性姑且不论,正代表了古人对大地最初的探索。

地震学发展到今天,一方面在抗震减灾中发挥着重要作用,推动地震预警系统的不断完善;另一方面也在帮助我们更好地认识地球,甚至是其他天体。

数百年来,都有人猜测地球是空心的,儒勒·凡尔纳写过著名的科幻小说《地心游记》。月球空心说也有超过百年的历史,2022年上映的科幻电影《月球坠落》就以月球是空心的为故事的核心设定。

这些说法听起来是天方夜谭,但想真正确定地球和月球的内部结构却并不简单,给出二者皆为实心的决定性证据的都是地震学。基于震波的地震学探测是了解天体内部结构最有效的方式,科学家对地核的探测就有赖于对地震波的探测,而这种探测方法对月球、火星等天体同样适用。

阿波罗任务时,航天员把月震仪安放在月球表面。通过对月震的研究,科学家发现月球的结构和地球类似,也可以分成三层:月壳、月幔和月核。嫦娥七号计划在月球表面部署更加先進的月震仪,从而获得关于月球内部结构和月震规律方面的新认识。

地球板块构造活跃,因而地震频繁;相比之下,火星的板块构造几乎没有或者很弱,火星壳相当于一个巨大的板块,但由于火星仍在冷却中,不均匀收缩所产生的压力使得在火星壳中仍然会发生地震。美国的洞察号火星探测器携带的火震仪,通过记录火星的地震,首次揭示了地球以外另一颗岩质行星的壳层、幔层和内核结构,呈现了关于火星内部结构和演化历史的丰富信息。

无论是地震还是发生在月球、火星上的震动,都仿佛是这些星球的脉搏。倾听这些星球的脉搏,我们能够发现更多表面之下的秘密。

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