人类挖地球现在能挖多深,挖穿了又会有什么后果?
来源:时空通讯
发布时间:2022-08-05
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本文基于回答网友类似的问题:

首先地球是无法挖穿的,其次如果你真有本事挖穿,后果也就那样。当然,地球无法被挖穿,是基于人类现有能力和地球特殊的构造来说的,不包括某些人老幻想外星人有多能耐,采用我们无法理解的技术可以轻易地穿越地球。

这种毫无影子的事情,本文不做评价。

先简单说说地球构造/

如果要完整地说,地球是一颗被大气层包裹着的岩石行星,大致分为五层,第一层是大气圈,第二层是水圈,第三层是岩石圈,第四层是地幔,第五层是地核。

如果你要去挖地球,就是从地表挖起,大气圈和水圈就不说了,那就从岩石圈说起。岩石圈又叫地壳,地壳下面是地幔,地幔往下到核心是地核。如果再仔细划分一下,地壳又是由土壤和岩石组成,土壤是由岩石长期风化和宇宙尘埃组成;地幔又分为上地幔和下地幔,地核又分为外核和内核。

这些分界线其实没有明确的边界,是一个逐渐过渡的过程。地壳平均深度约35公里,有的地方薄有的地方厚,介于5~70公里之间;地壳下面就是地幔了,深度在35公里到2890公里之间;地核半径则约为3470公里,是地球半径约54%。

地球从表及里,深度越大温度越高,密度和压力越大。理论上,在地壳中每深入100米温度会升高1度(摄氏度,后同),但实际钻探结果是当钻井深达3公里以上时,每深入100米温度升高2.5度,到达11公里深度时已经达到了200度以上。

到达地幔后,温度就更高了,在100公里深处温度可达1300度,300公里深处温度约为2000度,到达地核边缘时温度已经到达4000度,地核中心温度可达6000度,也就是太阳表面温度。

地球内部不但温度高,压力还很大。地球海平面压力为1个大气压,所有在地表生存的生物,都适应了这种气压,机体内外对1个大气压取得了平衡,因此在这种气压中是一种舒适状态。一旦进入到地球内部,随着深度增加,压力就会逐渐增大,遵从的公式为:dρ/dr=gP。

这里的P为某深处的静力压力,g为重力加速度,r为深度,ρ为密度。这个公式表明随着深度增大,压力增大,所得数值是一条平滑曲线。

根据这个公式,我们可以计算出在10公里深处,压力已经达到3000个大气压,35公里深处可达10000个大气压,在2900公里深度的地核边际,可达150万个大气压,而在地心深处,大气压可达370万个。

因此,这种特殊构造让人类无法挖穿地球/

其实,一个稍有正常思维的人看了地球的结构,就应该知道地球为啥挖不穿了。既然题主闹不明白,就与大伙一起来分析一下:

首先是温度问题。随着深度的增加,温度越来越高,地幔有1000~4000度的温度,地核有5000~6000度的温度,地球上有什么工具或钻头能够耐受这么高的温度呢?熔点最高的单体金属是钨,熔点为3422度;熔点最高的合金是铪,熔点为4215度。

事实上,任何工具都不需要到达熔点才不能使用,只要温度稍高就失去坚韧性了。因此即便用世界上最耐高温的材料打造工具,也无法挖到地球深处。当然,如果没有工具,靠两只手就更无法挖下去了,挖土也挖不动。

其次,如果要在地球上挖洞,挖得越深表面的豁口就需要越大,要有一定的坡度才能继续挖下去,否则就会塌方无法深挖。因此挖一公里深口子就需要数公里大了,这种挖法是不可能持续挖下去的,否则要挖到地心,表面就必须有地球直径这么大的口子。

要探究地球深处的秘密,只有钻探。

钻探是需要钻头和钻杆的,将钻头接在钻杆上,再一根根钻杆接起来往下钻探。一般钻杆长度约为5米,挖一公里就要200根。一根钻杆约160公斤重,挖1公里深钻杆的重量就有32吨重,10公里就是320吨重。

也就是说,钻井打得越深,需要越多的钻杆,每钻5米深就要接上一根钻杆。如果需要查看钻过的岩层地质状况,还要将钻杆常常提起来,每提一节也要拆一根下来,直到最后提出钻头。因此,钻得越深,就越麻烦,钻机的功率就越大,要能够提起数百吨的钻杆。

事实上,钻井突破一定深度后,钻杆要求越高,重量可能越大,这样钻机的要求也就越高了,加上越深地质变化越复杂,温度越高,像人类目前这种钻井法,是无法到达地幔层的,更无法在地幔层往下钻了。

还有,地球一直在自转和公转,地球不同层次的结构处于固态、熔融态、液态、固态之间的转换,这些结构也随着地球自转在转动,但由于并非固态连接,因此转动的速度是不一样的,这正是地球产生发电机效应,具有强大地磁场的原因。

由于这些层次转动速度不一样,在熔融状态和液态,不管是挖的还是钻的孔洞,都会随着各个层次的自转而错开,或者不断地融合。因此,即便有能力钻穿地球,也无法形成一个连贯的孔洞。

何况,地底深处的高温高压高密度,是地球上任何材料制造的钻头或工具也无法到达的,在地心极端环境下,任何物质都会被融化压缩,破坏了其内部晶体结构,成为一种特殊物质。

看到许多人对科学界知道地球结构迷惑不解,认为既然没有人挖穿过地球,为啥对地球结构知道得那么详细呢?简单地说,现在科学界有许多方法探查内部结构,如超声波、地震波,这些波遇到不同结构的物质反馈的回波是不一样的,就像用超声波检查身体,得到的结果和解剖相符。

地球上许多现象都可以通过科学建模得到解释,这是另一个话题,就不展开说了。总之许多科学的东西要了解了才知道,如果凭自己浅薄的知识去揣度就会走入迷途。

人类挖地球的能力有多大呢?

现在世界上最深的钻井是俄罗斯位于库页岛上的Odoptu OP-11油井,深度达到12345米;排在第二位的是美国位于中东地区的卡塔尔阿肖辛油井,深度为12289米;排在第三位的是苏联位于科拉半岛的科学钻井,深度达到12226米。

其中最出名的要数老三,因为这口井是那个时代最深的钻井,而且是为了科学试验而打的一口井,没有其他目的,就是看看能钻多深,深处有些啥玩意。

这口井前后钻了24年,从苏联强盛时期到衰败解体后才终止。前面花了13年,到1983年就钻了12000米,从1983年到1993年,又足足花了10年时间,才钻进了226米,平均每年只钻了22.6米!工程技术人员一拨又一拨成千上万人在现场奋战,现场钻进由部长直接领导,成立了16个实验室对岩心分析,花费的钱财和人力代价不计其数。

原定这口井要钻到15000米,后来实在无法钻下去了,只得于1994年停下来,最终在2006年宣布报废封死了井口。让这口井更有名的是有传言挖到了地狱,里面不断传出鬼哭狼嚎的声音,有人还在媒体上播放了那种令人恐怖的所谓“地狱原声”。

后来一些不信邪的人们调查了这些传言,完全属于子虚乌有,所谓地狱原声只不过是一部1972年拍摄的恐怖电影《Baron Blood》,中文名为《贵族之血》里面的声效合成。实际上,终止再钻下去的原因很简单,其一是由于苏联解体,资金链断裂,无以为续;其二是技术原因完全钻不下去了。

钻到12000米以上深度时,温度已经达到316度,且地质情况越来越复杂,特制的钻具也钻不了几下就损坏了,经常出现卡钻、脱落事故,每钻进一寸都十分困难,凭当时的技术完全无法再往下钻了。

这些最深的井可以说是用钱堆起来的,也是人类顶级技术的结晶,但钻到的深度只有地球直径的约千分之一,可以说还在地球的皮毛上挠痒痒。

科幻电影倒是有过深入地核的描述,如《地心抢险记》说的是地核停止了转动,失去磁场保护的地球生态受到太阳辐射的毁灭性打击,人类即将灭亡。这时一群科学家和平民英雄挺身而出,发明了可以钻到地心的飞船,带着核弹经历奇异的地底旅行,九死一生到达地心,启动核弹,用爆炸重新让地心转动起来。


但这只是科幻,那种能够打穿地底的高频脉冲激光,和所谓能利用地下热能和压力转化为能量的神奇飞船,在现实中是无法做到的,因此这种想法只能存在于幻想中。总之一句话,挖穿地球只能是梦想,有这种想法的人就把梦继续做下去吧。

真的挖穿后会有什么后果呢?

这当然是假设,既然地球无法被挖穿,这种后果当然就不存在。但也还是可以想象一下,如果真的挖穿了地球,那效果也很普通,无非给地壳和熔岩打通了一个通道,如果地压很高的话,熔岩就会从这个口子里喷射出来,就像一次火山喷发。


还得看挖的这个口子有多大,如果只是一口钻井,也就是几十公分,顶多有1米大小,要知道一般的火山口小的也有几百米大,大的有上千米。不过,如果地下的压力很大的话,也可能将口子崩开,成为一个新生的活火山。

不过,这种后果无须挖穿,只要挖穿地壳到达地幔层就能够在入口处实现这种喷发。而挖穿的后果也差不多,后果就是这样。

当然,我描述的这种后果带点民科性质,没有严谨科学建模,只供各位茶余饭后添点谈资而已,请勿过于认真。谢谢阅读,欢迎讨论点评。



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