地球心是什么？

地球，這顆蔚藍(lán)色的星球，是人類生存和繁衍的家園。從古至今，人類一直敬畏天地，與之同時(shí)，也一直沒有停止過對(duì)于天地的探索。雖然地球以約每秒464米的速度在不停地自轉(zhuǎn)，但是生活在地球上的人們卻從未感覺到任何不適。

你好科普小貼士：地球自轉(zhuǎn)是固體地球繞著自己的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，方向是由西向東；所以地球是由西至東自轉(zhuǎn)的。從天球的北極點(diǎn)鳥瞰，地球自轉(zhuǎn)是逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；從南極點(diǎn)上空看是順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。

我們似乎是生活在一片踏實(shí)的土地上，沒有任何人隨著地球進(jìn)行高速的運(yùn)動(dòng)。這也是為什么古人發(fā)展出了“天圓地方”的說法。地球，在他們的心目中就是一塊四四方方的給予人類滋養(yǎng)的土地。

你好科普小貼士：蓋天說是中國(guó)古代的一種宇宙學(xué)說。認(rèn)為天像一個(gè)圓鍋蓋在大地之上，故名“蓋天說”，與渾天說和宣夜說并稱為“論天三家”。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我們逐漸了解到了地球是一個(gè)橢圓形的星球，還有著強(qiáng)大的萬有引力，這才是讓我們踏實(shí)生活在地球表面的原因之一。

除了偶爾發(fā)生在世界各地的震級(jí)較強(qiáng)的地震，提醒著我們地球表面的板塊是在不停地活動(dòng)著，我們似乎都感覺不到地球在運(yùn)動(dòng)。

你好科普小貼士：日本位于環(huán)太平洋地震帶邊緣，這一全長(zhǎng)4萬公里的地震帶像一個(gè)巨大的環(huán)，圍繞著太平洋分布。它集中了全世界80%以上的淺源地震、幾乎全部的中源和深源地震。

雖然給我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活帶來更多影響的是自然界的風(fēng)霜雨雪，但是隨著人類科技的進(jìn)步，我們有了溫室大棚、人工降雨等等先進(jìn)的措施來幫助我們抵御看天吃飯，看天穿衣的問題。

然而，地震，海嘯等等從地球內(nèi)部帶給我們的災(zāi)害目前看來還是無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，更無法被人類所控制的，這就更吸引著科學(xué)家們不斷地去探索地心深處，揭開地心跳動(dòng)的神秘面紗。

地球共振頻率是什么？

要說到地心跳動(dòng)，不得不先提到美國(guó)的一個(gè)工程師，特斯拉。他在1889年進(jìn)行的一次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)了地球的共振頻率，當(dāng)時(shí)這個(gè)頻率接近8赫茲。

你好科普小貼士：舒曼共振原理：簡(jiǎn)單地說全球雷暴產(chǎn)生的閃電活動(dòng)等效于一個(gè)電流發(fā)生器，向電離層充電維持了全球電流平衡和電離層電位。

時(shí)間又來到了1952年，德國(guó)一位名叫舒曼的科學(xué)家在研究地球及其電離層的系統(tǒng)時(shí)也發(fā)現(xiàn)了地球的共振頻率。

舒曼指出，地球和電離層可以構(gòu)成一個(gè)共振腔體，這個(gè)腔體中存在著一個(gè)特殊的共振頻率，這個(gè)頻率主要是由地球的尺寸決定的，并由閃電或者雷暴的活動(dòng)所引發(fā)。

舒曼進(jìn)一步將這個(gè)頻率確定到了7.83赫茲，后來人們把這個(gè)精準(zhǔn)的地球共振頻率稱為“舒曼共振”。

地球震動(dòng)監(jiān)測(cè)

除了以上兩種可以捕捉到地球脈搏的頻率以外，人們?yōu)榱烁恿私獾匦牡倪\(yùn)動(dòng)，在全世界范圍內(nèi)建造了大量的地震監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，日復(fù)一日地監(jiān)測(cè)地球每一次的震動(dòng)信息。

而且隨著科技的進(jìn)步，這些監(jiān)測(cè)手法和設(shè)備的更新也不斷地提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

你好科普小貼士：地震預(yù)警就是利用縱波比橫波傳播速度快，以及電磁波-其傳播速度約為300000km/s，因此遠(yuǎn)比地震波傳播速度快的原理來實(shí)現(xiàn)的。

人們通過監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，地球幾乎每一分每一秒都在發(fā)生震動(dòng)，而絕大多數(shù)震動(dòng)都非常的輕微，所以我們幾乎沒有感覺。但是人們也沒有發(fā)現(xiàn)這些振動(dòng)波之間的規(guī)律，因此也還是沒有辦法對(duì)地震進(jìn)行準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。

26秒一次的震動(dòng)規(guī)律

時(shí)間的車輪又向前滾動(dòng)，來到了1960年。在這一年里，杰克.奧利弗，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)地球研究所的一位研究員，他在分析地球累積的震動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)了其中的一個(gè)規(guī)律，地球每隔26秒就會(huì)震動(dòng)一次。

你好科普小貼士：1961年6月6日，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)杰克·奧利弗在拉蒙特·多爾蒂地球觀測(cè)站，通過紙質(zhì)記錄儀，第一次記載下了“地球脈動(dòng)”，每26秒跳動(dòng)一次。

經(jīng)年累月從來沒有出現(xiàn)過偏差，只不過這樣的震動(dòng)較為輕微，人們完全感覺不到它的存在，就像人類的“心跳”一樣。

而且，經(jīng)過數(shù)據(jù)比對(duì)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這個(gè)震動(dòng)在全球范圍內(nèi)都可以被監(jiān)測(cè)到。這個(gè)發(fā)現(xiàn)，讓科學(xué)界產(chǎn)生了濃厚的興趣，他們想進(jìn)一步研究看看產(chǎn)生這個(gè)微型地震的震源，也就是相當(dāng)于人類產(chǎn)生心跳的心臟到底在哪里？

尋找地球的“心臟”之旅

在當(dāng)時(shí)的技術(shù)手段和儀器設(shè)備監(jiān)測(cè)下，震源只能大致確定在南大西洋。隨著科技的進(jìn)步，借助著更加精密的儀器，在2006年，科學(xué)家們利用三角測(cè)量法將震源范圍進(jìn)一步縮小在非洲西海岸的幾內(nèi)亞灣附近。

你好科普小貼士：幾內(nèi)亞灣位于非洲西岸，它包括貝寧灣和邦尼灣，是大西洋的一部分。赤道與本初子午線在這里交匯。

在大致確定了震源范圍之后，人們就能夠集中精力進(jìn)行深入的研究，開始探尋引起地球心跳的原因。目前看來，科學(xué)界主流學(xué)說主要分為兩個(gè)派別：

其一，波浪理論。

一部分科學(xué)家認(rèn)為地球的規(guī)律震動(dòng)是由于海浪引起的。

我們都知道，地球上的大氣以及海洋運(yùn)動(dòng)主要是因?yàn)闊崃康牟町愒斐傻模捎诘孛媸軣岵痪瑴囟雀叩牡胤娇諝馐軣嵘仙瑴囟鹊偷牡胤娇諝庥隼湎鲁粒諝饩瓦@樣流動(dòng)起來。在海面上風(fēng)的流動(dòng)就會(huì)帶來海水的波動(dòng)，也就是我們常見的海浪啦。

你好科普小貼士：葡萄牙的小鎮(zhèn)納扎爾（Nazare）的海灘上有世界上最大的海浪。每年有大量的沖浪愛好者來此征服海浪。

當(dāng)然，廣義上的海浪，還包括天體引力、海底地震、火山爆發(fā)等等內(nèi)外力的相互作用下形成的海浪。

流動(dòng)的海浪不斷地沖擊海岸線和大陸架，因?yàn)楹＠嗽跊_擊時(shí)會(huì)帶來巨大的水壓，而且海浪的潮汐和流動(dòng)都有著天然的規(guī)律，因此，在海浪有規(guī)律地不斷沖刷著大陸架的情況下，就產(chǎn)生了周期性的微型地震。

然而，學(xué)術(shù)界對(duì)于這個(gè)理論產(chǎn)生了很多的質(zhì)疑。

因?yàn)槲覀內(nèi)绻鲆粋€(gè)實(shí)驗(yàn)來看，我們用一個(gè)硬物敲擊桌面的一個(gè)點(diǎn)，那么敲擊點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，而且振動(dòng)波會(huì)逐漸傳播到整個(gè)桌面，但是因?yàn)樽烂娓鱾€(gè)點(diǎn)承受到的敲擊力度不同，所以不同點(diǎn)檢測(cè)到的振動(dòng)波強(qiáng)度是不一樣的。

你好科普小貼士：沿岸漂移是指海浪進(jìn)入港灣后，受地形所阻，不能再平行海岸線前進(jìn)。在風(fēng)力的驅(qū)動(dòng)下，沖流往往以斜線登岸；但當(dāng)前進(jìn)的力量耗盡，地心吸力作用會(huì)使回流直線退回海中。

因此，如果按照這個(gè)原理來推導(dǎo)的話，海浪沖擊大陸架而傳導(dǎo)出來的力量會(huì)隨著距離的拉長(zhǎng)而逐漸地減弱，所以距離震源越遠(yuǎn)的地方監(jiān)測(cè)到的地球震動(dòng)會(huì)越弱。事實(shí)上，全球各地的觀測(cè)站監(jiān)測(cè)到的地震強(qiáng)度完全一致，這也就意味著震動(dòng)波沒有發(fā)生任何的衰減，因此這個(gè)理論目前看來是站不住腳的。

其二，火山理論。

對(duì)于這個(gè)問題，我國(guó)的科學(xué)家也展開了研究，提出了一個(gè)新的理論，也就是地球的規(guī)律心跳是因?yàn)榈刭|(zhì)運(yùn)動(dòng)中的火山爆發(fā)引起的。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在震源范圍內(nèi)有一座火山，這座火山的噴發(fā)引起了地球的震動(dòng)。

但是對(duì)于這個(gè)理論，學(xué)術(shù)界的質(zhì)疑聲就更多了，比如說為什么就是震源內(nèi)的這座火山引起了地球的震動(dòng)？在世界各地靠近大陸架的火山還有很多，為什么都沒有像這座火山一樣引發(fā)地球震動(dòng)？

你好科普小貼士：大塔穆火山是一座位于太平洋西北部的不活躍的盾狀火山，體積近700萬立方公里， 2013年9月5日被宣布可能為單一火山，如果得到佐證，大塔穆火山將成為地球上已知的最大火山。

因?yàn)檫@個(gè)理論還沒有足夠的證據(jù)來支撐，所以要證實(shí)它，必須進(jìn)一步對(duì)這座火山的內(nèi)部進(jìn)行研究，才能夠找出究竟是不是火山引發(fā)了地球的心跳，或者是這座火山有什么特別之處能夠引發(fā)地球的心跳？

根據(jù)上述的理論研究，我們可以想象得到的是，波浪理論在一定程度上來講已經(jīng)被推翻，現(xiàn)在唯有可能解釋地球心跳的就是火山理論。

這就需要進(jìn)行地質(zhì)學(xué)方面的研究來找出證據(jù)證明，或者就算火山理論不成立，通過地質(zhì)學(xué)進(jìn)一步研究地球的內(nèi)部應(yīng)該就能夠找到地震波出現(xiàn)的原因。

能否鉆進(jìn)地心一探究竟？

距離發(fā)現(xiàn)地球心跳已經(jīng)60多年了，為什么現(xiàn)在還沒有找到這顆跳動(dòng)的心臟呢？科學(xué)界肯定比你我都想進(jìn)入地球內(nèi)部一探究竟，但是就目前的情況來看，研究太空可比進(jìn)入地球內(nèi)部容易多了。

你好科普小貼士：旅行者1號(hào)是一艘太陽系外空間探測(cè)器。于1977年9月5日發(fā)射，是人類有史以來飛行距離最遠(yuǎn)的飛行器，目前已經(jīng)離開太陽系。

隨著近些年各國(guó)航空航天科技的進(jìn)步，人類已經(jīng)成功地突破了地球大氣層的限制，登陸月球，建立國(guó)際空間站，開始了對(duì)于宇宙的研究之旅。美國(guó)發(fā)射的“旅行者”宇宙探測(cè)器也已經(jīng)到達(dá)距離地球218億公里外的世界，正向著太陽系邊緣飛去。

總的說來，人類在對(duì)于太空的研究方面已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，而對(duì)于研究地球的科學(xué)家來說，往往只能望“球”興嘆。

這是為什么呢？

小編想來，最根本的原因就是整個(gè)地球又厚又硬，讓人們很難進(jìn)入到地球的內(nèi)部進(jìn)行各項(xiàng)研究。

目前已知地球整體有三層結(jié)構(gòu)，從外到內(nèi)分別是地殼、地幔和地核。

你好科普小貼士：地球地核、地幔和地殼的分界面，主要依據(jù)地震波傳播速度的急劇變化推測(cè)確定。

地殼就是我們平時(shí)所接觸到的地球表面層，根據(jù)地勢(shì)不同而呈現(xiàn)出高低起伏的形狀，所以地殼的厚度也是不一的。

比如，在我國(guó)的青藏高原，地殼的厚度能夠達(dá)到65公里以上，當(dāng)然有些在海洋下面的地殼厚度僅有5-10公里。

光看這個(gè)數(shù)字，大家可能沒有比較直觀的感覺，如果我告訴你地球赤道的半徑是大約6400公里的話，你是不是就覺得地殼的65公里厚度也就是薄薄的一層了。光是看地殼和地球半徑的數(shù)據(jù)對(duì)比，就已經(jīng)可以想見地球到底有多厚了。

你好科普小貼士：地球是太陽系中由內(nèi)及外的第三顆行星，是宇宙中人類已知唯一存在生命的天體，也是人類居住的星球，其質(zhì)量約為5.97×10千克，半徑約6,371千米，平均密度5.5 g/cm。

那么地殼又分為兩層，上層是花崗巖層，下層是玄武巖層，都具有一定的硬度。而且根據(jù)測(cè)算得知，地殼內(nèi)的溫度和壓力隨著深度的加深而逐漸增加，基本達(dá)到每深入100米溫度就會(huì)升高1攝氏度的程度。

根據(jù)近年來的鉆探結(jié)果顯示，一旦鉆探到深度3公里的地殼中，溫度的增加幅度會(huì)更大，因此，如果鉆探達(dá)到地殼11公里深處時(shí)，預(yù)計(jì)溫度可以達(dá)到將近200攝氏度。

那么現(xiàn)在人類已經(jīng)鉆探到地球內(nèi)部的什么地方了呢？

曾經(jīng)美蘇兩國(guó)在冷戰(zhàn)期間，不僅大搞軍備競(jìng)賽，還比拼科技實(shí)力，上天入地?zé)o所不用其極。

在當(dāng)時(shí)美國(guó)和蘇聯(lián)都分別提出了“莫霍計(jì)劃”以及“地球望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃”，都嘗試在研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方面打敗對(duì)方。

你好科普小貼士：莫霍計(jì)劃是美國(guó)一項(xiàng)試圖鉆穿地殼到達(dá)莫霍面的計(jì)劃，為太空競(jìng)賽提供地球科學(xué)補(bǔ)充。該項(xiàng)計(jì)劃最早于1952年由美國(guó)多樣性協(xié)會(huì)向美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)提出建議，最終于1958年被采納。

美國(guó)的計(jì)劃進(jìn)行得不是那么順利，很快就被終止了。而蘇聯(lián)雖然在這方面強(qiáng)過美國(guó)，但是也只能挖掘到地殼的12.226公里處。終止的原因主要是由于以下幾點(diǎn)：

你好科普小貼士：地球望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃是指在1960年到1962年間，太空競(jìng)賽期間前蘇聯(lián)科學(xué)家計(jì)劃鉆出一個(gè)“俄羅斯超深鉆探(Russian Mohole)”的計(jì)劃。

1. 當(dāng)時(shí)挖到地殼7000米深度時(shí)，旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)的鉆頭就會(huì)經(jīng)常發(fā)生斷裂，到后來隨著鉆孔深度的增加，鉆頭很快就被磨平。而且由于鉆孔太深，更換一次鉆頭都需要耗時(shí)7-8小時(shí)；

2. 之前也提過，越往地下挖掘，溫度也越高。到后來，鉆井里面的溫度太高以致于很容易將普通的鉆頭融化掉。蘇聯(lián)工程師只能特制了一批能夠承受高溫的鉆頭，但這樣的鉆頭確實(shí)耗資巨大。

3. 隨著挖掘的深入，挖掘難度越來越大，所需資金也逐步攀升，而且挖掘的都是地殼層，無法帶來更多有價(jià)值的科研成果。因此，這個(gè)項(xiàng)目也就壽終正寢了。

你好科普小貼士：科拉超深井是蘇聯(lián)于1970年在科拉半島鄰近挪威國(guó)界的地區(qū)開始的一項(xiàng)科學(xué)鉆探，其中最深的一個(gè)鉆孔SG-3在1989年達(dá)到12,226米，截止目前，以真實(shí)垂直深度計(jì)算，這個(gè)鉆孔仍是到達(dá)地球最深處的人造物。

剛才提到了地殼的厚度平均約為5-60公里，所以，這12公里的鉆井連地殼層都沒有打破，更別提接下來的地幔和地核了。

有人可能會(huì)說，古時(shí)候不是有愚公移山的故事嗎？

如果我們一代又一代持續(xù)地向地心深鉆，是否有一天我們就能夠到達(dá)地心呢？

你好科普小貼士：地球內(nèi)部越接近地心，溫度越高，地心點(diǎn)的溫度據(jù)科學(xué)家推測(cè)約為攝氏6000度。

除了時(shí)間的問題，還有一個(gè)擺在我們面前的攔路虎就是高溫，地殼深處的溫度都已經(jīng)高達(dá)幾百度了，地幔層更是處于熔融狀態(tài)，不僅溫度更高，流動(dòng)性也大，按現(xiàn)有的設(shè)備和手段，恐怕是難以將其挖通。

結(jié)語

通過小編整理的這個(gè)例子，大家是不是就容易了解為什么人類目前很難到達(dá)地球內(nèi)部進(jìn)行研究了吧。但是屬于地球的心跳一直在那里，吸引著一代又一代科學(xué)家前赴后繼地去探尋這顆神秘的地球之心。

你好科普小貼士：地球空洞說是一種認(rèn)為地球是一顆中空星球的假說，該假說還通常認(rèn)為地球有一個(gè)適宜人類居住的內(nèi)表面。但現(xiàn)在這一想法只有很少支持，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)同地球是一個(gè)實(shí)心天體，并認(rèn)為地心空洞說是偽科學(xué)。

小編相信，就像人們通過堅(jiān)持不懈的努力得以解開宇宙一個(gè)又一個(gè)的奧秘那樣，在未來，隨著科技的進(jìn)步，我們也能夠向地球深處進(jìn)軍，更多地了解我們賴以生存的這顆星球。