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地心历险记3飞向月球,人类能不能从火山口进入地心呢?
火山是岩浆在地球地壳薄弱处喷出形成的,理论上从火山口可以进入地心,但是岩浆比水粘滞得多得多,而且温度千度以上,现代的人类还没能力在那么高温的环境中活动。
火山尤其是活火山,其实是地质的薄弱地带,地球的物质由于引力的收缩,越往内部的压力越大,而地球内部由于地球形成时的碰撞产生的热量(地球处于星际空间,碰撞产生的热量只能靠热辐射的放射消散,因此比较慢,早期碰撞产生的热量被保存了下来)、放射性物质衰变铲产生的热量(因为引力的作用,放射性物质比较重,在地球形成过程中沉入地球核心地带)、引力潮汐(月球、太阳的引力导致地球不断地形变和恢复,导致物质的摩擦,产生热量)导致物质摩擦引发的热量转换,导致地球内部的温度非常高,且内部的温度随着深度的增加而增加。
在地下十几公里地壳之下的地方,岩石就已经融化成为岩浆,因为各种热量产生方式导致地球内部的温度很高,地球的核心处是液态铁镍组成的外核以及固态铁镍组成的内核,因为物质的熔点和压力紧密祥光,地球最中心的铁镍由于压力巨大熔点上升到7000℃左右,所以核心是固态的铁镍。而在核心和地壳之间,由于更多的物质是岩石构成,虽然在地下也会因为压力增加熔点升高,但是升高的范围还是有限的,在地壳之下岩石就融化成液态。而地球本质是物质构成,引力定律决定物质的引力相互作用的结果是物质间的距离缩小,对于地球内部就是压力的增加,越往下压力越大。
地下的岩浆因为密度接近固态的岩石,因此非常粘稠凝滞,因此对固态的地壳的冲击和摩擦比较严重,这就使得地壳会不断地运动,因此必然出现地壳的裂缝,或者薄弱地带。地球内部的岩浆在地球引力的作用下,当然是向着引力降低的方向移动,因此会从地壳裂缝也就是火山中喷出,炙热的的岩浆喷涌时会凝固,凝固的就形成了金字塔型的火山口,而岩浆又可以融化固态的岩石,又可能导致火山的高度被消融、岩浆沿着某一侧奔流下来,影响到广大的面积之上。尤其是活火山,虽然并不一定喷发,但是致热的岩浆也会因为压力到达地表附近,不断地冒着泡,随时都可能喷涌,这种活火山中越往下温度越高,岩浆确实可能通向地下。
科学家曾将也想过通过火山口向地球内部探索,但是有两方面因素影响,其一是地球内部的温度太高,人类目前制造的最耐高温的物质也不过只能抵抗3400摄氏度左右的温度,地球核心的温度最高可能再6500℃以上,以人类如今的能力尚无在这么高的温度环境中活动的能力;其二就是特别高的压力,本身海水的压力就很大了,而海水不过是覆盖在岩层和演讲之上密度很低的物质,地球内部的岩浆环境中压力只会更大,人类的探测器能否适应地球内部的压力实在是不好说,所以目前探索地球内部主要是间接的方式。
科学家曾经设想,从火山口中投入某种特殊的探测器,由于地球内部的压力,探测器的熔点会随着压力的增加而升高,或许并不会被地球内部的高温融化,但是这样的探测器也只能通过扩散运动沉入地心,保守估计需要两三万年的时间,因为地球内部也有很强烈的岩浆对流运动。3万年的时间,人类说不定已经有了直接探测地球内部的实力,现在没有实力的情况下瞎折腾神马呀。
一天中同一观测站可以观察到海水涨落两次的原因是?
潮汐现象的原因,一是地球自转,海水由于惯性保持原来的运动状态,有沿切线远离地心的趋势。
二是引潮力(主要是月亮的引潮力),地球上面对月亮的一面受到的引潮力最大,加剧海水远离地心,发生涨潮,背对月亮的一面受到的引潮力最小,纵容海水远离地心,也发生涨潮。
地球一天自转一圈,同一个观测站每天必有一次面对月亮一次背对月亮,所以,会观测到海水两次涨落。
为什么月球车能在上面走动呢?
月球是地球的天然卫星,距离我们大约38万公里,月球质量是地球质量的八十一分之一,半径是地球的四分之一,拿出万有引力公式代换一下得到月球上的重力大约是地球上的六分之一。这样小的重力,月球车可以在月面行走,但是容易翻车。
月球车移动需要的是摩擦力,而摩擦力受到两方面影响。一就是重力,二就是车轮和月表之间的摩擦系数。一般探测器在满足科学探测要求的前提下都会做的质量较小,可以节省发射时候所需的燃料。而月表我们也改变不了,所以我们只能在月球车的轮子上做文章。图:玉兔二号从着陆器上下来
月球上现在有七辆月球车,最新的就是我国现在正在执行科学任务的玉兔二号,也是唯一一辆在月球背面的,还有我国的玉兔号,在月球正面。美国载人登月的最后三次遗留在月球表面上三辆月球车,除此之外还有前苏联的月球车一号、月球车二号。
我国和前苏联的月球车主要是进行巡视和科学探测速度较慢大约每小时200米,而美国的月球车是代步车速度每小时18公里左右。它们的轮子都是特制的,金属网上边挂着钛合金金属片,轮架也是金属的,这样可以在厚厚的月壤上增加摩擦力。
所以说月球上虽然重力小,但是可以加大轮子的摩擦力,开的时候慢一点小心翻车就行。
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地心是什么样的?
对于未知的世界的探索,除了仰望星空的宇宙,多姿多彩的高山海洋,还有让我们坚实大地下那神秘的地球内部世界。
虽然地球内部结构就在我们脚下,地球那6000多公里的半径相对于动辄亿万千米千百光年的天文距离来说实在是微不足道,但实际上人类对于地球内部的了解还十分有限,因为探索地球内部我们能用的方法实在不多。
要了解地球内部结构,按照人类第一印象,就是直接打井钻孔,使劲挖。但是到目前为止人类钻得最深的钻孔是在前苏联的科拉半岛上,那口深达12262米的科拉钻井,看着很深,但是这世界上最深的钻孔也仅为地球半径的1/500,连地球的表皮都算不上钻透。
但这并不妨碍人类继续探索,18世纪,人们计算出地球的平均密度后发现,地球表面岩石平均密度为2.67克/立方厘米,整个地球的平均密度约为5.5克/立方厘米,按照这个结论就能推测出地球内部一定存在着比较重的物质。
地下我们很难进去,但地下也有一些物质会自己出来,比如火山爆发时喷出的熔岩,通过对火山熔岩的研究我们可以得到一点有关地球内部温度、压力和物质的信息。但这对于研究地球内部构造来说是远远不够的。
直到近代地震仪的出现,算是找到了研究地球内部结构一个有力工具。我们可以把穿透地球的地震波比作X光,地震仪就象透视仪。到目前为止,几乎所有关于地球内部结构的的探索,几乎都是来自对地震波的研究。地震波在地球内部传播时,可以分为纵波与横波,横波只能在固态传播,而横波在固气液都可以传播。而地震波的传播速度与地球内部物质的密度和性质是密切相关的。在不同性质和状态的介质中,地震波传播速度有显著变化。
科学家首先是发现了地亮底部的反射地震波,这样就确定地壳的平均厚度约为33公里。后来又发现地震波速度在2900公里的深度突然降低,显示出地球内部结构有了巨大变化,可能是地慢与地核的交界处。因为地震波的横波在这里消失,所以推测地核外层可能是波态铁。于是我们就可以把地球内部结构分成地壳、地幔和地核(外核、内核)。把位于地表下平均约三十多公里处的第一个间断面称莫霍洛维奇间断面(简称莫霍面或M界面),地表下约2,900公里处的第二个间断面称为谷登堡-维舍特间断面。从谷登堡-维舍特间断面到地心就是地核。
那么接下来要解决的问题就是确定地心是由什么物质组成的。目前只能确定地核是由密度比岩石大而熔点比岩石低的物质组成的。按照这个结论一些科学家认为地心是由不同的金属组成的。因此,我们可设想地球有一个由液态金属构成的地心。那么到底是哪种金属呢?
直接探测现在的技术还达不到,但我们可以从一些“天外来客”中寻找一些答案,就是落到地面上的陨石,地球和一些太阳系天体的演化还是有一些相似性的,在对一些陨石研究分析后,发现它们的主要成分是由岩石构成的,而且通常含有10%左右的金属物质。而陨石中一般含有铁并总会伴有相关金属镍,它们含量比例一般为9∶1。而早在1886年法国地理学家盖布瑞德·奥古斯都·道布瑞就提出这样一个设想,即地心是由镍铁混合物组成的。这么看来这个结论还是有些道理的,所以现在科学家们对地核的成分假定是由90%的铁与10%的镍组成的。当然这不是最终的结论,因为还没有足够的直接的证据去证明,所以关于地心的组成成分一直存在着意见分歧。也有一种理论认为地心是由氧化物或硫化物或者是它们的混合物组成的。所以,“关于地心是什么样的,由什么物质组成的”问题,还是一个有待于人类更进一步研究和探讨的课题。
火箭发射要多久才能到外太空?
1. 火箭发射到外太空需要一定的时间,具体时长取决于多种因素。2. 首先,要考虑火箭的功率和速度等性能因素以及发射过程中的重力和气压等外部因素。其次,需要考虑太空目标的位置和距离,根据不同的太空目标,所需时间也不同。3. 如果我们以国际空间站为例,从地球发射到国际空间站的火箭大约需要8.5分钟。发射时,火箭的加速度要高达3G以上,发射后,它的速度将逐渐加快,越过地球引力场后它就可以进入轨道了。因此,火箭到达外太空需要的时间是根据不同的目标、条件等因素而不同的,需要具体问题具体分析。
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