我們知道研究物體的方法比較直觀的是看、摸比較等,有的還需要進行物理、化學性質分析。
對于遠距離的物體,比如天體,它們雖然距離我們很遠,有的達幾億光年,但是你再遠,因為本身能發光,或者能反射別的星體的光。我們通過分析光譜,就可以研究這個星體是由什么成分組成。因為我們對已知的物體,比如地球上各個物體組成的元素,比如銅、鐵、鉛、水、氧氣等,知道它們的光譜,就可以進行比對。目前常用兩種方法:標準光譜試樣比較法和鐵光譜比較法。只要能發出光來,或者反射光、散射光都能測出是由什么組成。所以說,幾十億年光年外的天體,也不在話下。
對于地球內部的構造。目前研究是由地核、地幔、地殼組成。以莫霍面和古登堡面為界劃分,離地球33公里處是莫霍面,莫霍面到地表是地殼部分;以莫霍面到2900公里處,是古登堡面,為地幔;地幔到地心,是地核。
當然,這只是科學家根據地震波的推測,至于真正的地球內部的構造,沒有一個科學家親自測量過。
因為地球的構造是實心的,大部分由固體組成。我們知道一般物體的三種形式,氣態、液態和固態。
氣態和液態是最簡單的形式,最容易分離的形式,分子間距大,作用力小。那么固態就比較復雜了。固態物質還有個特性,那就是不容易穿透。這是因為分子間距離小,作用力大造成。我們知道光,眼睛都可以穿透,再比如水什么的,也容易穿透。固態就非常難,因為固態的性質,造成難以穿透固體。
再難,我們也得研究啊,上世紀美蘇都進行了大量研究。
地球鉆地殼最有名的是蘇聯科拉超深鉆孔。它是美蘇爭霸的產物,自1970年始,到2008年,因科研經費不足,封井,鉆孔深12263米。其中,從1970到1983年鉆12000米,1983-1993年又鉆了263米。 鉆深1994年停止,可見,鉆深之難。
鉆深看似簡單,就是旋轉機加鉆頭,可是要解決遇到的問題,并不少,越到地下溫度越高,合金鉆頭越容易損害。蘇聯科學家克服種種苦難,可以使鉆頭在316度高溫繼續工作,也創造了當時奇跡。但這與人類在之前的太空漫步比,相差太懸殊了,幾十年才一萬多米深的鉆孔。
但愿,人類能找到更好的方法,探尋我們腳下的堅硬土地,畢竟它離我們太近了,我們對它卻知之甚少。