地幔之下

直观上说,在我们向地心探索的过程当中,可能会认为整个地球的内部结构应该都与地幔结构差不多:温度非常高的岩石,在高压的作用下保持固态。

但是,伟大的牛顿先生早就注意到,在我们脚下的地球内部,一定不仅仅只有岩石这么简单。没错,知道了地球重力场的强度和地球的大小,很容易就可以推算出它的质量和密度。然后我们发现这颗星球的平均密度在5.5左右。一般来说,岩石的密度不会超过3。因此,在我们的脚下,除了岩石一定还有别的东西,而且是比岩石重的东西!

这个比岩石重的东西,就是金属的地核。铁的密度将近8,比矿石的密度要大很多。我们并不需要去计算具体的数值,但是当你分别拿起一块铁和一块体积差不多大的石头的时候,一定会感到重量的差别!

如今我们认为,地核主要是由铁和镍混合构成的,处于半液态。上文我已经介绍过地幔,于是你一定会争论说,虽然温度达到了500℃,但地核一定也是固态的吧。嗯,但并不完全是,因为金属比矿石更容易熔化。更具体地说,我们知道地核由两部分构成:在外面的部分并没有足够的压力保持金属的固态;而在里面的部分,金属则是固态的。

所以,地核就是一个巨大的金属球,核心部分在超级可怕的巨大压力下保持固态,并被包裹在熔化的液态金属之中。这些金属液体在地球自转的作用下运动,这种运动有点儿像自行车发电机的运动,造成了地球的磁场,因此我们才能够使用指南针。