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      玻璃其實是液體,地球也是液體,每天我們都踏著板塊在沖浪!

       徐德文科學(xué)頻道 2020-02-14

      整個地球很可能是“液態(tài)”的,這是科學(xué)家們研究得出的結(jié)論。

      由于眾所周知的原因,我們對自己腳下這個堅實的大圓球內(nèi)部的了解,并不比遠(yuǎn)在天邊從來看不見摸不著的黑洞多多少。對地球內(nèi)部的研究,最感興趣的是探礦、尋找石油的政府、公司,以及專門回收被死人掠走財物的摸金校尉們,但也僅限于地表之下數(shù)十、數(shù)百米而已。再往下一些地方,幾乎就是一遍空白了,誰也說不清,道不明,已有的一些理論,也多是猜測性的,或者不是基于完全準(zhǔn)確的探測數(shù)據(jù),這個“液態(tài)”地球就是建立在這樣的基礎(chǔ)之上,自然會引起較大的爭議。

      比爾·布萊森在他的書中說,世界上所有的玻璃,都在引力的拉動下往下流動。從歐洲教堂的窗戶取下一塊真正古老的玻璃,你會發(fā)現(xiàn)它底部明顯比上面厚。而地球的地幔巖石也是像玻璃這樣“流動”的,流動的速度,大約是鐘面時針移動速度的萬分之一。筆者測算了一下,如果鐘表的時針長度是8厘米的話,針尖一天走過的路程大約是1米,折算成地幔流動的速度,大約每27年會流動1米。幸好布萊森先生沒有說玻璃也是以這個速度在流動,不然那些教堂的玻璃現(xiàn)在都該“淌”到地板上睡大覺了。

      玻璃的主要成分為二氧化硅SiO2, 二氧化硅的晶體俗稱石英,又叫水晶,不會流動,然而玻璃的分子單元是無序排列的,不夠穩(wěn)定,可以緩慢改變位置。據(jù)稱用于手機(jī)屏幕的康寧大猩猩玻璃,在生產(chǎn)出來10天之內(nèi)一平方米就會萎縮5微米,此后18個月又會萎縮5微米,表明玻璃分子在某種程度上確實是流動的。玻璃究竟是固體還是液體,并沒有一個公認(rèn)的結(jié)論。

      地球除了一層剛性的地殼外,83%的體積都集中于地幔。由于高溫使硅酸鹽具有足夠的延展性,可以在很長的時間內(nèi)緩慢流動,所以整個地幔是在緩慢對流的。而地核又分外地核和內(nèi)陸核,外地核也是呈熔融狀態(tài)的。所以整個地球從某種意義上說就是一個“液態(tài)”的星球,地殼的六大板塊,就漂浮在“液態(tài)”的地幔上面,從某種意義上說,我們每天都在踏著薄薄的地殼板塊沖浪!地幔的對流分為板塊運動和熱柱對流。在板塊運動中,地幔上部的軟流圈不斷從各大洋的中洋脊涌出,形成剛性的地殼,新形成的地殼又推動著它們向兩側(cè)擴(kuò)散,像傳送帶一樣把它們輸送到板塊邊緣,然后又潛沒回到地幔中,循環(huán)往復(fù),生生不息。在地幔熱柱對流中,地核附近的熱物質(zhì)沿細(xì)柱緩慢上升,將熱量從地核攜帶至巖石圈,由于壓力減小而大規(guī)模熔融形成玄武巖巖漿,并通過熱點噴發(fā)至地表,形成火山爆發(fā)。

      地幔對流把地球內(nèi)部的熱量輸送到地球表面,形成地震、火山及造山運動等自然現(xiàn)象,也促成了生命的誕生、演化,如果地球沒有活躍的地質(zhì)活動,根本就不可能有生命的存在。地幔對流還有一個額外的好處,在高溫高壓的作用下,通過噴射把一部分碳帶到地面上,偶爾有一些正好處于合適的“姿勢”,便成為了鉆石,這就是所謂的金伯利巖筒。只要找到了這種巖筒,恭喜你,大把的鉆石就要撿得你手抽筋了。

      最后提一點,地幔巖石作為“液體”,其黏度約為10^21Pa·s,而水的黏度約為0.001Pa·s,瀝青的黏度大約是10^8Pa·s。所謂固體,是不是該稱為黏度高的液體呢?

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