书城科普读物世界科普故事精华·科学探索故事卷
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第17章 地球篇(3)

地球上水的来源假说

许多科学家一直认为,地球上的所有的水在地球形成之日就先以蒸汽的形式存在于炽热的地心中,而在地球最初5亿年的燃烧过程中,水蒸气从火山口爆发出来,冷却而形成河流、湖泊和海洋。

美国衣阿华大学一个以天体物理学家弗兰克为首的着名研究小组,提出了与这一传统理论相反的观点,发表了地球上的水有来自彗星的可能性的新假说。

1981年,弗兰克与克拉文一起为“动力学探测者——1号”卫星研制了一套光学系统,配置了两台可见光摄像机和一台紫外摄像机,拍摄到了奇怪的现象。当用紫外摄像机拍照并用计算机着色后,地球受到太阳照射的那一面,上空的大气应该形成均匀一致的、明亮的橘黄色。但恰恰相反,科学家们很快就发现橘黄色的地轴上出现了许多黑色的小斑点。

经研究发现照片上黑色斑点是高层大气中大量的水分子聚集而形成的气体云造成的。那么,这么多的水分子是从什么地方来的呢?此时,他们才开始关注到彗星,也就是银河系中往返运动着的冰雪球。于是,照片上的黑色斑点的出现和消失就很好解释:当彗星进入大气层,在大气摩擦、太阳辐射和地球引力的作用下,被粉碎而形成云时,就有黑斑出现;当云以水蒸气形式消散到大气下层时,黑斑也就消失。

彗星海不仅向地球输送大量的水,而且可能曾向木星和天王星中某些表层至今仍然是冰的卫星输送过水。火星两极的白色冰帽也许就是彗星冰,而神秘的火星运河则可能是在火星的青春期被流动的彗星水冲刷出来的。同样,土星光环之间的辐射带,也有可能是彗星飞快地从一个光环冲向下一个光环时扬起的尘埃造成的。

由于这一假说涉及生命的起源、海洋、冰河时期和火星运河的成因等多个领域,所以,有关科学家们自然会给予极大关注。

研究地球里面是什么

我们采掘的矿井,最深能达到一两千米。而钻井的一般深度也只有3到5千米。为了特殊目的而打的超深钻井,最大钻探深度也不过万米左右。而地球的半径足有6300多千米。那么地心深处到底是什么呢?怎样去了解呢?

人们发现,地球内部有两个引起地震波变化的深度。一个在地下33千米处,一个在地下2900千米处。在33千米深处,地震波传播速度突然加速;到地下2900千米深处,地震波速度突然下降。

地震波传播速度为什么会发生变化呢?原来,地震波如果是在固态物质中传播,速度就低;如果在液态物质中传播,速度就快。据此,科学家判断,在地表33千米以内,一定是固态的物质,这一层称为“地壳”。由33千米到2900千米,地震波速度与地壳内的传播速度相比明显加快,这里可能存在着一种近似于液态的岩浆物质。这一层称为“地幔”。当地震波传到地下2900千米以下,一直到地心,地震波再次减慢。于是科学家推测,这一部分可能又变成了固态物质,称它为“地核”。这样,地球就划分出地壳、地幔、地核三个圈层。

地壳以下究竟是些什么东西呢?是不是与地壳的元素分配相同呢?科学家推测,在地幔层,氧和硅的含量会比地壳有所减少,铁与镁的成分有所增加。但这些还都停留在假说阶段,至于地球里边到底藏有哪些物质,还有待研究。

发现地球轨道上的神秘卫星

1988年,美国和前苏联在地球轨道上同时发现了一颗来历不明的卫星。

这颗巨大的卫星,外观像钻石,表面有强磁场保护。据观测,这颗卫星上有极为先进的探测仪器,似乎可以分析和扫描地球上的每一样东西,包括所有生物在内。在这颗卫星上,还装有强大的发报设备,可以把收集到的材料发射到遥远的太空中去。前苏联宇航科学家马斯·捷诺华博士分析,这颗卫星可能来自其他星系上的某颗星体。美国政府对此保持沉默,但却又不能不承认它的存在。这颗神秘卫星曾一度使各国科学家人心惶惶,因为它对地球构成了重大的威胁。

法国天文学家佐治·米拉博士说:“我深信这颗我们从未见过的卫星来自另一个世界。据研究迹象表明,这颗卫星是旅行了很长时间才来到我们地球的。据初步估计,它大概已有5万年的历史了。”

5万年前就有了如此先进的东西,这显然不是地球人的所为了,那么这颗巨大的卫星究竟是谁制造的,它又是从哪里来的呢?它出现在我们地球的轨道上,想干些什么呢?这一系列的问题等待着全世界的科学家作出解答。

发现大陆会移动

1910年的一天,气象学家魏格纳在养病期间,当他正聚精会神地注视着一幅世界地图时,意外地发现:大西洋西岸、南美洲巴西东北角凸进来的地方,恰好能镶嵌进在大西洋东岸、非洲几内亚湾凹进去的地方。也就是说如果把欧洲和非洲大陆的西海岸与南北美洲大陆东海岸拼在一起,便能拼成一个大致吻合整体。

魏格纳觉得这不是偶然的巧合。于是,他经过两年的研究,提出一个观点:在很久以前,世界上现在的美洲、非洲、欧洲、亚洲、澳洲和南极地区,都是连在一起的,后来这块大陆慢慢分裂开,逐渐成了现在这样子。在魏格纳之后,许多科学家又发现了许多证据来证明魏格纳的观点。

现在的非洲与南美洲,远隔大西洋3000多千米,但是都曾有过一种早已灭绝了的叫“中龙”的爬行动物。

现在,已有许多科学家相信魏格纳的观点。有趣的是,有的科学家还绘制了840万年之后的世界海陆分布图。在这幅地图上,意大利、希腊、埃及、以色列、沙特阿拉伯等国将从大陆上消失,而在澳大利亚北部将诞生一个新的大陆,澳大利亚、新西兰、新几内亚、日本却有可能连成一体。这到底会不会成为真的,只能等待840万年之后由我们的子孙后代来验证了。

大陆都是三角形的推测

也许大部分人对大陆的形状及朝向并不十分了解,那么你仔细地观察世界地图就会发现,差不多所有的大陆都是北部平宽,南部两侧向内收缩,最后成为一个三角形。唯一的一个例外是澳大利亚,它的三角形的顶点朝向北方。

人们在魏格纳大陆漂移说的基础上,又提出了“碎块学说”,以此来解释大陆为什么是三角形的秘密。

碎块学说认为,每个大陆并不是一个完整的统一体,它是由一系列大小不同的碎块拼合而成的,大者可达几十万平方千米,小者只有几平方千米。大陆块的形成可能是在不同时期,经过多次拼接最后才完成的。科学家研究得知,北美大陆的北半部是由100多个陆块拼合而成的。而亚洲的西伯利亚,甚至面积不大的日本,也是由多个地块组合成的。我国地质学家测出,中国山东东西两部分就是由一块年龄大约为25亿年的地块与一块十四亿年的地块粘合而成,其粘合年代大约在距今1.9亿年的侏罗纪。

科学家推测,陆块漂移可能都是先裂后拼的。据大陆漂移学说,陆块还没有裂开之前,统一大陆处在赤道以南的南半球。当统一大陆发生破裂,并开始漂移时,可能先要向北移动。在移动途中,一定要遇到其他分离的陆块,彼此碰撞、拼接。因为陆块向北移动,北半部分可能遇到的分离陆块的机会要比南半部多。这样就形成了各大陆北半部多为平直的三角形的边,南半部则为比较瘦长的形态。至于澳大利亚为什么会是一个特例,可能是因为澳大利亚在移动中曾经发生过旋转。

一些学者认为,碎块说有点儿牵强,偶然的成分太多。

迄今为止,大陆为什么是三角形的,仍是一个未解之谜。

研究地下射线的实验

多少年来,地下射线一直困扰着德国人,它使人们经常失眠,精神紧张,而且容易患上各种各样的疾病。

德国有一处优美的草场,环境幽静,景色秀丽。有一个人在这里修建了一个旅馆,前来住宿的客人在房间里透过窗户就可以欣赏到对面长满树木的山岗;清晨醒来,还可以陶醉在迷人的山色之中。

可是,前来住宿的客人在这个旅馆里,会发现一种奇怪的现象:每个房间的床铺摆放得都不太规则,而且墙壁上一直都醒目地贴着一张告示:“不得移动床位”。这是怎么回事呢?

原来,这个旅馆是修建在草场上的,草场的地下有一种人们看不见的“地下射线”。如果哪个客人不按照告示上提醒的话去做,擅自移动床铺的位置,就会倒霉了:他要是往床上一躺,立刻就会变得心烦意乱,浑身上下不舒服;而且躺在床上,说什么也不能入睡。

前来住宿的客人不明白这是怎么回事,就去问旅馆的老板。老板会告诉他们:因为这里的“地下射线”很强。旅馆里的每一个床位都是经过反复试验以后,才确定下来的位置。客人躺在床上才能使身体的各个部位正常工作,才能够安然入睡。谁如果把床铺移动了,身体的各个部位就会受到“地下射线”的干扰,当然也就会不能安然入睡了。

1984年,科学家们为了证明有“地下射线”,做了好多实验,结果发现:有些人说受到“地下射线”的困扰以后,精神上是如何如何地紧张,心情是如何如何地慌乱。实际上,那都是他们说得太夸张了。不过,有些人受了“地下射线”的困扰以后,睡眠确实是不太好,精神也确实是有些紧张。

科学家们又做了一种植物学实验,证明在有一些地点确实存在着能够破坏机体生命活动的一种潜能。所以说,在古代有一种“邪恶房”的传说,这种传说中的“邪恶的房子”可能是真的。

现在,科学家们还在不停地争论着“地下射线”到底是不是存在着,人类是不是能够真正地感觉到“地下射线”。这些问题暂时还不可能解开,只能是一个未解之谜了。

揭秘淌水不止的石棺

1970年,英国着名的《泰晤士报》曾悬赏10万美元奖励揭开一具石棺疑团的人。30年来,英国、美国、荷兰、德国、西班牙、比利时等19个国家的100多名专家学者前去探秘,但均无功而返。这具石棺到底有什么神奇之处呢?

原来,在法国南部的比利牛斯山脉西麓,有一个名叫阿里休尔特什的村庄,在村里的阿尔·修·提休古老的教堂里停放着一具奇特的石棺,这具石棺竟然长年流水不断,连续滴落水已有一千多年之久,这到底是什么原因呢?

石棺中遗骨的主人是阿普顿和歇诺两位修道士。据棺上的文字记载,这是1500年以前由能工巧匠用一整块的大理石精雕细凿而成的,长193厘米。村民们将专程从罗马运来的两个人的遗骨入殓其中。村民们又别出心裁地在棺盖与棺体之间凿了一个小孔,并安上一根弯铜管。数年后的一天,一股清泉突然从棺内汩汩淌出,从此,年复一年,日复一日,泉水昼夜不息地流淌不止,即使是大旱的天气,水也照样流出。经过多次检测证明,这种清澈透明的水无任何异味,是上乘的饮用水,并且还有疗病的奇效。

根据有关记载,石棺渗出水是从公元960年开始的,经过饮用后发现,此水对治疗湿疹、慢性胃病及肝病颇有神效。据当地的警官加贝斯·希沙声称,仅仅触及奇水后,其妻与其子的感冒便不治而愈;内科医生安德鲁·欧利尔博士也坦诚相告说,奇迹之水对自己的患者也极具奇效。

1961年,两个决意揭开秘密的法国工程师断言此水系由地下水流入石棺所致,并将石棺垫高,两人亲自轮流守卫在棺旁,以防他人从棺后往内注水,然而,他们辛苦地守候了40天,泉水依然一如既往,长流不息。此后不久,瑞士学者也曾专程前往探秘,但也同样是毫无收获。

研究美国死谷走石

美国加州的死谷是全美国最低、最热、最干燥的地方,然而它的名胜区却是个异常奇特的地方:山上长满松树和野花,山顶白雪皑皑,山下沙漠一望无际,其中有盐碱地和不断移动的沙丘。

在死谷众多自然奇观中,最吸引人的要算是“会走路的石头”。这些石头分散在龟裂的干盐湖地面上,干盐湖长达4.8公里,被称为“跑道”。

石头大小不一,外观平凡,奇怪的是每一块都可以在干盐湖地面上自行移动,并在地面上留下长长的凹痕,有的笔直,有的略有弯曲或呈之字形,长的可达数百米。

石头怎么会移动呢?

加州理工学院的地质学教授夏普用整整七年时间进行研究,自信已经找出其中奥妙。他选了30块形状各异、大小不一的石头,逐一取了名字,贴上标签,并在原来的位置旁边打下金属桩作为记号,看看这些石头会不会移动。

除了两块外,其余的都改变了原来的位置。不到一年时间,有一块已移动多次,共“走”了258米,另一块九盎斯重的石头,则创造了一次行程最远的纪录:207米。夏普研究了石头的“足迹”,并查核当时的天气情况,发现石头移动与风雨有关;移动方向与盛行风方向一致,这是有力的证据。干盐湖每年平均雨量很少超过六厘米,但是即使微量雨水也会形成潮湿的薄膜,使坚硬的黏土变得滑溜。这时,只要附近山间吹来一阵强风,就足以使石头沿着湿滑的泥面滑动,速度可高达每秒0.9米。

关于流沙陷阱的猜测

为什么有些沙地无论是人畜、车辆都能平安通过,而另一些却会成为可怕的陷阱呢?