去外太空寻找“地心”?

往上走，人类的足迹最远到过38万千米外的月球，往下走，人类却止步于12千米，科幻小说《地心游记》中幻想的地心生活看起来遥遥无期。无论是天马行空的科幻小说，还是有一定依据的科学猜想，地心至今仍然活在人们的想象中，从来没有人亲眼见过地心的样子。但是，地心到底长什么样子，以后又会变成什么样子却是一个性命攸关的问题。

地心到底长怎样

我们知道，地球磁场是一个屏蔽太空辐射的保护罩，正是因为有地磁场的存在，地球生物才能安稳无忧地生存。而地球之所以拥有地磁场则得益于地心结构，川流不息的地心“金属河”支撑着地磁场的存在。

根据地震波数据，科学家猜想，地球的核心是一个半径约3470千米的球体，并且分为与地幔接壤的液体外核和几乎全都是金属物质的固态内核，外核主要流动着铁和镍等金属元素，来自四面八方的压力将这些金属元素压成固体，形成了地球的固态内核。科学家认为，地球强大的磁场是由液体外核产生的，液态金属的不断运动产生了巨大的电场，电场随之引发了磁场，而固态内核则源源不断补充着金属元素，这是地磁场经久不衰的原因。

那么，地心真的是这样的吗?地球磁场的方向和强度为什么会不时变化?未来某一天，地球磁场会不会像火星磁场一样完全消失?这些问题都等待着人类钻到地心中一一验证。可是，往地底挖洞比登天还难。

在俄罗斯西北部的科拉半岛，有一个深达12千米的钻孔——科拉超深钻孔。它曾经是世界上最深的洞穴，也代表着科学家“钻穿地心、弄懂地球”的决心，而现在，钻穿地心的决心就像科拉超深钻孔本身一样，覆盖着一层厚重的焊接金属板，被黄土掩埋、废弃、遗忘。

人们并不是不想再钻研地心，实在是做不到：为了打科拉钻孔，苏联科学家坚持了24年——苏联解体后，这个项目仍在坚持。1994年，科学家钻到了12263米深的地方，这里是人类难以生存的地方，温度超过了140℃，巨大的压力从四面八方涌来，就连岩石也难以维持原状——岩石成了岩浆，每当钻头撤出钻孔，它们就会“流”回孔里，将孔口牢牢堵上。继续钻洞无疑是劳民伤财，人们挖洞的速度还赶不上岩浆补洞的速度，更别提进行科学研究。而且，随着深度的增加，地下的温度和压力随之大增，人类的打洞设备根本承受不住。因此，科拉超深钻孔之后，向地心打洞的计划搁浅至今。

千万里之外的“地心”

如此看来，凭人类目前的技术，想要深入地心实在是一个不可能任务。好在，科学家还有一个选择——抬头往我们的头顶找答案。

在外太空寻找“地心”并不是异想天开，我们的地球本身也不过是茫茫宇宙中一颗普通行星，焉知宇宙中没有第二颗、第三颗“孪生地球”呢?事实上，宇宙中与地球具有相似地质结构的行星非常多，远的不说，我们的“邻居”火星就同样拥有地壳、地幔和地核。但是，火星的地核也被深深埋藏在地底，我们连地心都钻不进去，又怎么可能去千里之外的火星上挖洞呢?好在，位于火星和木星轨道之间的小行星带给我们提供了一个完美选项——金属星球灵神星。

灵神星看起来像个削过皮的土豆，长约277千米，平均宽223千米，高度为189千米，是小行星带内一颗非常大的天体，它的质量占据了整个小行星带的1%。原本，灵神星也不过是小行星带中的一颗普通星体，但仔细研究一下它的结构，科学家却大吃一惊：虽然看起来像一颗固态星体，它的外壳却不是其他固态星球那样的碳质岩石，而是主要由铁和镍组成的金属外壳，其组成与我们猜想的地心成分十分相似。

这是一件非常奇怪的事情。根据天体形成理论，行星组装完成后，其所包含的物质进一步分层，金属、砂砾向中心沉积，气体、液体漂浮在星体表面，无论是固态行星还是气态行星都符合这一结构。但是，灵神星为什么将自己的金属核心“裸露”在外呢?

有科学家曾认为，灵神星曾经是一颗普通的固态星体，一场突如其来的撞击将灵神星的岩石外壳炸成了碎片，只残留下深藏于中心的金属内核。不过这一猜想现在被推翻了，因为最新研究显示，灵神星只有大约30%～60%的部分是金属，其余部分还是岩石，它的岩石外壳并没有完全消失。现在占主导地位的理论认为，撞击只破坏了灵神星的地壳，从地幔流出的岩浆和火山喷发出的来自地核的液态铁和镍融合在一处，然后冷却硬化成星球的外壳。

灵神星到底是怎么形成的，科学家也许很快就能得到答案，美国宇航局的“灵神星”号探测器预计于2023年或2024年发射，前往灵神星一探究竟。

携带重器探“地心”

对科学家而言，探访灵神星的意义不仅仅是搞清楚它的成因，更重要的是可以通过它了解地心的过去和未来。

为了实现这个目的，“灵神星”号探测器配备了不少先进设备。首先是新型的离子推进器，灵神星像火星一样具有最佳探测窗口期，为了赶上窗口期，探测器需要花上6年时间才能飞抵灵神星，使用新型离子推进器，探测器只需要携带922千克的气体储存罐就能维持整个旅程。

这次探测将是人类离“地心”最近的一次：飞抵灵神星后，探测器将在21个月的时间里逐步靠近灵神星，最终停留在距离灵神星地表仅85千米的地方。

“灵神星”号探测器携带有三款探测仪器。磁力计用于检查灵神星是否拥有磁化颗粒，以印证行星的磁场来自于地心。因为如果地心的液态铁在星球自转的过程中不断流动，从而产生电场和磁场，在来到地表冷却硬化的过程中，金属颗粒将仍然保有磁性。探测器还携带有两个光谱仪，用于收集分析灵神星表面的中子和伽马射线，这有助于科学家了解它的整体结构。

探测器上的多光谱成像仪将近距离拍摄灵神星，同时记录来自星球表面的紫外线和近红外辐射，这用于确定其化学成分以及表面地形，判断科学家推测的灵神星的成因是否准确。如果灵神星被证明的确是一颗小行星的内核，这将具有极其重大的意义，因为灵神星的内核很可能也就是地心的模样，我们将能就此揭开地心的神秘面纱。

很快，我们就可以“亲眼”看到地球的核心了，到那时，尘封在地壳和地幔之下的秘密也许能被解开。