地核形成之謎

在人類已可以成功發射探測器到地外行星進行宇宙探測的今天，地球內部仍然是人類鞭長莫及的未知領域。占地球中心部分的核到底是怎樣形成的呢?這是地球科學的一大謎。隨著最近研究的深入，關于地核的形成，科學家提出了新的觀點。

一聽到問“探測地球內部最好的方法是什么?”或許有人會說：“只要不斷地向地球深處鉆探不就行了嗎?”姑且不說地球內部溫度有多高，就是硬巖石層也不好鉆探，目前鉆孔最深記錄是在俄國的科拉半島，鉆孔深度達13千米，但是這與地球的厚度(6400千米)相比，則好像是用指甲撓西瓜的皮似的，顯然，這樣直接探測地球內部是相當困難的，于是人們用間接的探測方法，如研究地震波的傳播方法，我們知道，如果發生強的地震，則地震波也向地內部的深處傳播，根據波在不連續的界面折射或反射的原理，我們可以獲知地球內部有若干不同密度的不連續界面。

按力學上的計算，地球平均密度為5.5g/cm³，但是我們看到地殼的巖石密度僅有2.7～3.0g/cm³，由此推測地球的內部有密度很高的物質，科學家們用各種方法類推，認為地核主要是由鐵(隕鐵)構成的，隕鐵原是構成小行星的中心部分，那么地球的鐵核是怎樣形成的呢?

科學家認為：地球是在距今約46億年前，在氣體與塵埃構成的原始太陽系星云中誕生的，伴隨著星云的變涼，無數的塵埃凝固成塊，構成許多直徑為幾千米至幾十千米的微行星，它們進一步反復碰撞、合并，最終誕生地球。在這種情況下誕生的原始地球，內部幾乎是由巖石或金屬構成的均勻混合的狀態，但是，由于碰撞產生的熱，地球內部也因放射性元素發出的熱而變成極高溫。因此，比重大的且熔融的鐵等金屬類從比重小的巖石分離沉入內部深處，最后形成核。

最近美國哈巴特大學的伊恩博士與德國明斯特大學的克萊因博士的研究小組各自提出地核的形成是在太陽誕生后短時期內發生的，他們采用分析隕石內放射性同位元素的方法研究從原始太陽系星云到形成行星需要的時間，實驗結果表明隕石中鉿-182蛻變為鎢-182的過程對了解行星核何時形成是有效的。這是因為熔融的金屬鐵聚集在中心時，鉿182殘留在巖石的地幔中，但是鎢-102被金屬鐵的核吸收。

伊恩博士的研究小組測定了所謂保存太陽系初期信息的碳質球粒隕石的鎢同位素比和鉿與鎢之比，結果得出行星核的形成發生于太陽誕生后的3000萬年以內，過去，科學家通常認為地球的核形成于太陽誕生后約6000萬年以內，伊恩博士的結果顯示行星形成時間比此前想的還要提前，無獨有偶，德國明斯特大學的克萊因博士也從碳質球粒隕石的鉿與鎢之比進行太陽系行星的年代確定，結論與伊恩博士一樣：行星核的形成比此前想的要早，雖然他們研究的結果，沒有說明原始太陽系圓盤是如何形成行星的，但是按照太陽系的歷史，行星何時誕生極為重要，構成現在太陽系的行星幾乎都在極早時期形成，其后各個行星經過漫長時間完成獨立的進化。

[責任編輯] 蒲 暉