地核内部这些特殊情况,即使在实验室里也很难模拟,所以人们对它了解得还很少。但有一点科学家是深信不疑的:地球内部是一个极不平静的世界,地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。有的科学家认为,地球内部各层次的物质不仅有水平方向的局部流动,而且还有上下之间的对流运动,只不过这种对流的速度很小,每年仅移动1厘米左右。有的科学家还推测,地核内部的物质可能受到太阳和月亮的引力而发生有节奏的震动。由于地核处于地球的最深部位,受到的压力比地壳和地幔部分要大得多,在地核内部这种高温、高压和高密度的情况下,我们平常所说的“固态”或“液态”概念,已经不适用了。因为地核内的物质既具有钢铁那样的“刚性”,又具有像白蜡、沥青那样的“柔性”(可塑性)。这种物质不仅比钢铁还坚硬十几倍,而且还能慢慢变形流动而不会断裂。
地核是地球的核心部分,位于地球的最内部。半径约有3470km,主要由铁、镍元素组成,高密度,地核物质的平均密度大约为每立方厘米10.7克。温度非常高,有4000~7000℃。地核的质量占整个地球质量的31.5%,体积占整个地球体积的16.2%。根据地震波的变化情况,发现地核也有外核、内核之别。内、外核的分界面,大约在5155千米处。因地震波的横波不能穿过外核,所以一般推测外核是由铁、镍、硅等物质构成的熔融态或近于液态的物质组成。液态外核会缓慢流动,故有人推测地球磁场的形成可能与它有关。由于横波在内核存在,所以内核可能是固态的。
美国地球物理学家玛文·亨顿(J.MarvinHerndon)在他的理论中提出,地球犹如一个天然的巨大核反应堆,人类则生活在它厚厚的地壳上,而地球表面3000公里深的地方,一颗直径和火星差不多大的球核,由于这里放射性元素集中,通过天然的衰变或核裂变放热,并因此产生了地球磁场以及为火山和大陆板块运动提供能量的地热。在上世纪50年代,就曾经有科学家提出假设,认为行星表面甚至内部都可能存在自然的核反应,但这种理论的第一个物理证据出现在上世纪70年代。当时法国科学家在非洲加蓬一处铀矿点发现了发生于地表的天然连锁核反应,这一核反应已经持续了数十万年,并在这一漫长的过程中消耗了数吨重的铀。
地球的结构同其他类地行星相似,是层状的,而这些层可以通过它们的化学特性和流变学特性确定。地球拥有一个富含硅的地壳,一个非常粘稠的地幔,一个液体的外核和一个固体的内核。这些对地球内部结构的认识来源于物理学证据和一些推断,这些证据包括火山喷出的物质和地震波。地球内部从古登堡面起,一直到地球中心,称之为地核。关于内核的物质构成,学术界有不少争议,许多人认为,主要是由铁和镍组成。但究竟是何物,这一切都还有待于进一步探索、证明。此外,内外核也不是截然分开的。地核的密度很大,即使最坚硬的金刚石,在这里也会被压成黄油那样软。地核是地球的核心。地核又分为外地核和内地核两部分。外地核的物质为液态,内地核科学家认为是固态结构。外地核深2900km至5000km,内地核深5100km至6371km。此外在内外核之间,还存在一个不大不小的“过渡层”,深度在地下4980~5120公里之间。





