魂を問う質問：科学者は地球に核とマントルがあることをどうやって知るのでしょうか？

地球の最も内側の部分は核と呼ばれ、固体の内核と液体の外核に分かれています。核はマントルに包まれており、マントルの上には地殻があり、私たち人間は地殻の上に住んでいます。これは基本的に今日の科学的な常識です。

地球の半径は6,300キロメートル以上あります。地球と比較すると、地殻は非常に薄く、厚さは約5〜70キロメートルです。しかし、石油やガスの探査井など、人類がこれまでに掘削した最も深いところは、わずか約 14 キロメートルであり、地殻を貫通していないことを知っておく必要があります。人類が到達した地殻の最深部は南アフリカのムポネン金鉱山で、深さはわずか約 4,300 メートルです。

人類は地球の中心核どころか地殻にさえ到達することができていないのに、地球の内部構造についてどうやって知るのでしょうか?

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この問題は長い間人々を悩ませてきました。最初、地球は中が空洞だと思っていた人もいました。たとえば、ハレー彗星を発見した有名な科学者ハレーは、地球は 3 つの殻を持つ惑星であると信じていました。最も外側の殻は500マイルの深さでした。それぞれの殻は同心円状になっており、大気によって互いに隔てられています。それぞれの砲弾は異なる速度で回転しました。偉大な数学者オイラーは、地球の内部には複数の殻はなく、内部の文明を照らす直径 600 マイルの小さな太陽があると信じていました。

しかし、推測は単なる推測であり、地球の内部構造に関する科学的証拠を提供できる人は誰もいません。人々が地球中空説についてまだ熱く議論していた頃、有名な気象学者で地震学者のモホロビッチは「地震波」の研究を通じて間接的に地下の秘密を発見した。

地震波は媒体によって伝播速度が異なります。光波と同様に、異なる媒体を通過するときに屈折したり反射したりします。このような媒体の境界面は「波速度の不連続性」と呼ばれます。簡単に言えば、地震波の速度は、異なる波速度の不連続点を通過するときに異なります。科学者は機器を通して地震波を記録することができます。地震波がより速い波速度を持つ媒体を通過する場合、地震波はより早く地震計に記録されます。それ以外の場合は、後で記録されます。したがって、この時間の違いに基づいて地下媒体の構造を推測することができます。

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1911年、モホロヴィッチが勤務していたザグレブ気象台は、バルカン半島のクレバ渓谷で破壊的な地震を記録した。彼は、いくつかの地震波が予想よりも早く観測所に到達したことに気づいた。研究の結果、地震波が地下約50キロまで伝播すると、その速度が大きく変化することがわかった。縦波の速度は秒速約7.0キロメートルから約8.1キロメートルに突然増加し、横波の速度は秒速4.2キロメートルから秒速4.4キロメートルに突然増加しました。そこでモホロビッチは、地球内部50キロメートルに不連続面があると信じました。

これまでに、地震波を通じて地球内部に2つの主要な一次波速度不連続面があることが特定されています。それは、モホロビッチ不連続面（略してモホ）とグーテンベルク不連続面です。モホ面より上の部分は地殻、グーテンベルク不連続面とモホ面の間の部分はマントル、グーテンベルク不連続面から地球の中心までの部分は核と呼ばれます。

出典: CCTV科学教育

なぜ空虚理論はおそらく間違っているのでしょうか?しかし、地震波は空気中では基本的に速度がないため、今のところ科学者は地震波の速度が極めて遅い地下空間の広い領域を発見していません。さらに、地下は高温高圧の環境のため、地下に巨大な空洞を支えられる物質を見つけることも困難です。 『地底旅行』のような地底探検の物語は、SF小説の中にしか存在し得ません。

ご存知のとおり、地球の中心の温度は摂氏6,000度以上、圧力は36万メガパスカルにも達します。人間はそのような状況下では生き残ることができません。そのため、現時点では人類にとって、地球に入ることは空に行くことよりもはるかに困難です。

出典: CCTV科学教育

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