地心任務就要美夢成真

資料來源:中時電子報

2003年5月16日

潘勛/綜合報導 十九世紀法國科幻作家凡爾納大作《地心遊記》

可能不久可以實現,加州理工學院行星科學教授史蒂芬生計畫動用

葡萄柚大小的探測儀,外頭覆上鑽石隔熱層,利用反火山作用的技

術,切開地表,送進地核邊緣。

史蒂芬生教授在十五日出版的最新一期《科學》期刊中揭櫫地心計

畫,他的構想是先在地表挖掘長與深各三百公尺,但寬度只有一公

尺的壕溝,然後注入數十萬噸的熾紅熔鐵,再引發威力達數百萬噸

黃色炸藥威力的核爆,或類似地震的高能,使熔鐵便會產生巨大壓

力,像把巨大的鐵刀般切開地殼的岩層,讓探測儀隨著往下走,同

時熔鐵刀頂上的岩層冷卻封合起來。史蒂芬生表示,這個過程可比

擬成火山作用,只是過程相反。

探索地核任務,最大的挑戰就在切開地殼與地幔(或稱地函)。地

核在地表以下六千四百公里處,史蒂芬生設計的探測儀預定可以深

入地表之下三千公里,約到赴地心之旅的半路,抵達地核邊緣,耗

時一週。

如果計畫進行順利,地心探測儀會傳回第一手資料,揭露地核溫度

、化學成分及電磁活動。探測儀的所見所得將以地震波的形式傳回

地表,因為輻射波無法穿透三千公里的深度。

科學家相信,由地心探測儀取得的資料,對研究由地心產生地球的

電磁場,可謂珍貴的透視;地球電磁場保護地球免遭太陽輻射危害

,也讓現代的人造衛星科技得以實現。此外,地心探測儀取得的資

訊,對核融合研究可能也有助益。

利用現成的地表天然縫隙,有利於展開本地心之旅,比如使用冰島

的火山通孔。至於使用熔鐵來做「切刀」,原因在鐵金屬便宜又充

裕;全球鋼廠只消一小時就能造出十萬噸熔鐵;另外,熔鐵不會與

富含鐵礦的地殼、地幔岩石化合,呈熔化狀態另可減少摩擦阻力。

史蒂芬生表示,因為高熱,不能使用傳統的微電子器材;唯有鑽石

外殼才堪用,地心探測儀將攜帶各類儀器,以測量溫度、有無其他

元素存在以及電磁活動。史蒂芬生表示,地底下除開鐵之外,是否

有硫、矽、氫、氧等元素,目前科學界並不曉得。

史蒂芬生認為地心探測計畫的重要性一如太空探險。科學家是使用

望遠鏡來看星辰,然而一旦人類真登上外太空星體,都會發現嘖嘖

稱奇的新知。他相信探測地心一樣會帶來前所未料的知識,或許從

而能解釋地球電磁場的產生方式及某些火山的源頭。

當然地心探測計畫可能有危險,譬如製造出新的火山,或者引發地

震,然而這些風險可將由詳細研究而減到最低。

史蒂芬生教授表示,他發表在《科學》期刊的論文,部分靈感是得

自最近上演的電影「地心任務」;此外,他受邀評論該電影的科學

情節,知道目前要派人類進入地心顯然很荒謬,但也因此起意尋出

方式,送探測儀入地心。

史蒂芬生設想的探測儀,很可能會使用享譽已久的科幻作家凡爾納

為名。凡爾納在科幻冒險小說《地心遊記》中描述,來自漢堡市的

林登布洛克博士,與其外甥阿克索、嚮導漢斯三人,一起由冰島的

火山口進入地心。旅程中三人碰到巨大的地底海洋、巨大蘑姑形成

的森林、大戰恐龍、巨人及現僅存在化石中的生物。

凡爾納筆下的地心很涼爽,充滿洞穴、海洋及生物。然而即使在十

九世紀晚期,大部分科學家就相信,地球愈深處就愈熱。

史蒂芬生構想的探測地心計畫至少得斥資一百億美元,而且必須耗

時多年的國際合作。其他立場超然的科學家都稱許史蒂芬生擬實現

在真實世界中的計畫,然而質疑是否可行。

倫敦大學學院地質系教授普萊斯表示,史蒂芬生的計畫極有價值,

然而仍有某些基本難題;因為主要仰賴重力來打穿地殼、地幔,過

程當中裂口的四壁會生熱、融化;探測儀是會繼續下沉沒錯,但也

許得耗時數千年。同時,人類想利用地震波來取得資訊或測量出溫

度,實在難以實現。