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地球能否被“挖穿”?苏联曾用了24年试验,最终得出结论



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地球能否被“挖穿”?苏联曾用了24年试验,最终得出结论


1945年9月2日,日本人在美国这里签署了投降协议书,这个举动代表着第二次世界大战彻底结束。


但与此同时,世界迎来了两极争霸的局面,就是美苏冷战


美苏冷战


美国和苏联此时在各个方面都要暗暗较劲。苏联把世界第一位宇航员加加林送上太空,美国就要把阿姆斯特朗送上月球。



在1949年-1953年时段,苏联和美国又开展了核武器的比赛,互相比较谁的核弹头数量更多。后来又相继攻打阿富汗,911事件之前是苏联和阿富汗动粗,911事件之后就是美国和阿富汗暴力对抗了。



除此之外,在当时两个超级大国还要比较人造卫星、火箭等等方面,各种烧钱各种不计成本


苏美冷战时期的太空竞赛


后来美国和苏联对外太空竞争不感兴趣了,又开始了掘地三尺式竞争——比赛看谁能先挖穿地球



这项竞争甚至要追溯到上个世纪六十年代初期,也就是1961年,美国提前动手启动了一项超级大哥式工程,就是钻穿地球莫霍层的莫霍计划


“莫霍计划”


遗憾的是这个计划仅仅执行了5年,就被迫终止了。终止的原因也很简单,就是这项计划的执行难度实在是太大了,而且挖掘地面又是极其烧钱的活儿。所以在1966年8月27日,美国通过议院的投票表决,一致否认了这项烧钱的运动,而且由于被迫停止,美国也没能挖掘到地球的莫霍面。



那么人们到底可不可以挖穿地球呢?挖穿地球会是怎样一番情景呢?这件事苏联的操作给出了参考答案。


地球真的能被挖穿吗?


所以本期科普内容,就为大家讲一讲美国和苏联冷战时期,苏联掘地三尺这些事儿。



探秘地球内部



为了更好理解挖穿地球的可能性,我们可以先试着详细了解一下地球的构造。我们都知道,地球的结构是层状的,地球主要是由地壳地幔和地核来构成。



如果从物理层面上细致的划分,还可以划分为大致五个部分,依次是岩石圈、软流层、地幔、外核和内核


地球由不同的圈层构成


从地面向地球内部看,最表面的那层叫作地壳。也就是人类活动主要场所。地壳的深度大约是在五公里到三十五公里之间。



比较厚实的叫做大陆地壳,其主要成分是含有硅酸盐和钠钾氯的岩石构成的。也正是因为大陆地壳的主要元素是硅和铝,所以以名归名,这一层也被叫做硅铝层



而在海底部分就是比较薄的岩石层了,这个岩石层的主要成分是含有铁镁和硅酸盐的岩石组成,所以理由同上,海洋地壳就叫硅镁层


“地球剖面”


整个地壳的平均厚度算下来也就只有17公里,这对于整个地球的半径来说,是非常薄的一层了。而地壳上层是花岗岩,地壳下层是玄武岩,这些岩石统称岩浆岩



再说地幔,地幔就是地球的中间层,地幔深度可以到达2890公里。地幔最底部的压强非常非常的大,可以达到140万个大气压,意思就是一个电子都能挤出全部原子



地幔主要是由致密的造岩物质构成,这属于地球内部质量最大,同时体积也最大的一层。地幔的岩石也是含有铁和镁的硅酸盐岩石组成,这个和第一层的地壳很相接近。


深下地幔高导电的超离子态


虽然地壳属于固体,但是由于高温,使得硅酸盐拥有了很强的延展性,可以在很长时间内进行非常缓慢地流动



地幔内部的游动表现在地壳,也就是地表上就变成了板块运动。通常地幔的熔点和粘性会随着压强的变化而变化。比如从地幔开始越想下压力越大,而地幔下部分要比地幔的上部分更牢固,地幔的上部分比地幔的下部分更加容易流动。



所以地幔又被分为两部分,分别是上地幔和下地幔。上地幔有一个软流层,就是容易流动的部分,这里由于大量的放射性元素聚集,所以这些元素会把岩石熔化成岩浆,所以说,这里也是岩浆的发源地


岩浆喷出


而下地幔前文科普到了,相对于上地幔压力更,所以也更坚固密度更大,因此这里是非常坚硬的固态。



最后就是地核。地核的密度要比地表的每平方米多出两千千克。由此我们可以知道,地球最核心的区域要比地表有着密度更高的物质。同时这里可以被看成是一个巨型的核反应堆


地球内核


地核由两个部分构成,属于固体内核以及被包裹在外面的液体外核。固体内核半径为1220公里,而它们俩合在一起的总半径是3400公里。固体内核和液体外核的主要成分是铁和镍。



这是由于在45亿年前的最早时代地球,那时地球还是一个不折不扣的大火球,不像现在是一枚水球。火球时期高温熔融状态就使得比较重的物质逐渐下沉到了地球的核心。而比较轻的就逐渐漂浮在地表上,也就是现在地壳。在这样的过程被叫做行星分化。


地球变“火球”


所以由此可以推断出地核的主要成分就是80%的铁和镍,还有一些重元素例如铅和铀,当然更有一些其他的轻元素。



不过最新研究表明,地球最内部很可能富含铀金、铂还有其他的亲铁元素



而地核的温度非常高,地幔于地核的交界处温度就已经达到三千五百摄氏度了,而外核于内核的交接温度更是有六千三百摄氏度,核心为六千六百摄氏度,这个温度快和太阳温度持平了


地核的温度几乎可以融化一切物质


所以我们可以看得出,如果挖掘地球,地壳薄薄的一小层算是很好挖掘,如果挖过了充满岩浆的软流层,继续向下地幔进攻,就会发现那里又硬又坚固非常难以挖掘



那么前苏联又是怎么做的呢?



苏联24年挖掘历程



由于当时美国人已经率先开启了挖掘莫霍面的行动,于是苏联也展开了对决。在1970年,苏联在科拉半岛附近开启了挖掘计划,这个计划就叫做“科拉超深钻孔计划”



这个计划里的超深二字一看就体现了前苏联的野心程度。于是在那一年的5月24日,计划开始了。


挖穿地球的计划开始了


地上打井可以说轻而易举。但是前苏联想要进行任务可是挖穿地球,这就已经不仅仅是深度问题了,还要考虑岩石的坚硬程度,以及地幔地区的压强,甚至是越往地球内部温度越高的问题。



这十分考验钻地材料。所以在当时,苏联的科学家们进行了大量的材料对比,最终合成了十几枚号称钻天钻地的探头,这些钻头能够在316摄氏度的高温下进行正常作业



一开始还好,这是几个钻头非常威猛,但是到达地下深层的时候,钻头明显没有那么好用了


苏联钻井工人


经过科学家们24年的坚持不懈,直到1993年,前苏联人挖掘到12262米的时候,彻底挖不动了。于是计划彻底结束在1994年



这时人们对于计划彻底结束的原因议论纷纷,大多的推测都不靠谱,其实真正挖掘不下去的原因共有三点。



  • 经费严重不足



首先说前苏联这个挖穿地球计划,要比勘探石油更加费钱一百倍,钻头是易消耗品要时常更换,成本极其高。如此看来,这个挖穿地心的烧钱项目,简直就是一个超级销金窟或者无底洞,根本就填不满。



而且当时苏联在和号称帝国坟场的阿富汗打仗,这张战争花了将近一千亿间接导致了苏联解体,所以在此之前更没有钱分给钻地工程了。


在阿富汗战场的苏军


  • 技术不达标



其实钻地面还算是比较容易的了,当挖掘到一万多米的时候,钻杆看似钢铁之躯能无坚不摧,实际上它在一万多米的地下就像面条一样柔软,说断裂就断裂,丝毫没商量。



这就是典型的技术问题,那时的苏联钻探设备已经不足以支持继续向下挖了。而瑞典作为出身在矿上的国家,对挖地工程非常熟悉,所以技术方面也很先进。


钻探设备


当时苏联特意向瑞典请教,花大价钱购买瑞典的挖地技术,这让瑞典狠赚了苏联一笔。然而遗憾的是,即使购买了瑞典的技术也是个徒劳,根本就挖不动



  • 效益不理想



苏联为什么要进行挖地球比赛,最根本的原因就是想要试一试自己和美国到底谁是老大,你这个领域出色,那么我在这个领域同样不落后。所以美国进行挖地计划之后,苏联也紧跟而来。但是这个科研项目的收益其实非常不理想,就是典型的劳民伤财。



所以当苏联面临解体,经济状况恶化的时候,就更没有兴趣进行挖地球了。


深度止步于12226米


地球到底可不可以被挖穿?



虽然苏联由于经费以及技术种种原因,停止了对地心的挖掘。那么人类真的能挖穿地球吗?



答案是:以目前人类所能掌握的技术来说,无法挖穿地球,就算技术和经费双重允许的情况下,也不允许人类挖穿地球



有科学家提出了很多假设。我们的地球包裹着厚厚的大气层,大气层的成分是20%的氧气和大量的氮气。而地球的模式就是封闭型的一层又一层,越往核心走就会面临越大的压强,直到最里面的地核是类似于核反应堆和岩浆的物质。


地心岩浆示意图


如果这个时候地心被穿透了,那么压力会泄露,就会导致地核最里面的岩浆物质以及核反应堆再也不受控制,那时将会像摇晃过的可乐,只要一开盖直接喷出地球表面向大气层冲去。



那么再配合大气层重的氧气等易燃气体,引起地球从里到外的大爆炸那简直是分分钟的事儿。



然后漫天的大火从天而降,人类也成功“喜提灭绝”



因为地球被钻穿了,压强改变了气体也燃烧的差不多了,此时地球的质量就会发生改变,地球自转的速度会变得不知道是快了还是慢了;而且地球也更会偏离原来的自转轨道,就像酒驾的人摇摇晃晃开车,地球或将和哪个星球来一个亲密“拥抱”。这个结局简直是太可怕了。




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