如果向下挖洞　人類要多久才能貫穿地球？

記者林盈君／綜合報導

早在1957年，美國海洋物理學家就提出了一個想法：在大洋底部打一口超深鑽井，為地球科學領域取得重大突破。同年，另一批美國科學家，正式向國家科學基金會（NSF）提出了莫霍計畫（Project Mohole）。原計劃預計會耗費1500至2000萬美元，結果鑽了2年，才鑽了183公尺，而且隨著深度增加，費用也陡升至1.1億美元，因此計畫不得不擱淺。

▲如果不停向下挖洞，人類要多久才能貫穿地球？。（圖／翻攝toutiao.com）

而當時蘇聯因此決定，要挖一個超深鑽井，假使一旦成功，誰強誰弱一目了然。柯拉井(Кольская сверхглубокая скважина)於1970年開鑽，那時正值紀念列寧誕辰100周年，從地表至7000公尺深的鑽進過程比較順利，隨後鑽頭進入到一個相對脆弱的岩層中。在繼續向下挖掘的時候，周圍的岩石突然出現了塌落，塌落的碎石正好卡住了鑽杆。

▲世界最深的柯拉井於1970年開鑽。（圖／翻攝toutiao.com）

操作人員試圖提起鑽頭，不料鑽頭卻在過程中意外掉落，這樣的事故發生了不止一次，鑽探進度也因此受阻。經過好幾年的努力，柯拉井終於迎來了它首次歷史性的時刻：1979年6月，鑽孔深度達到了9584公尺，一舉打破由美國奧克拉荷馬州Berthar Rogers超深鑽孔保持的世界記錄。然而進入深度10000公尺的岩層後，鑽頭和鑽杆的自重已經超過了200噸。

▲經過好幾年的努力，柯拉井終於迎來了它首次歷史性的時刻。（圖／翻攝toutiao.com）

1983年，鑽孔首次突破了12000公尺的深度。到了1989年，柯拉超深鑽孔深度更達到了史無前例的12262公尺。當時，按照人們的設想，柯拉井在4年後就可達到15000公尺的目標。但由於井底溫度比預想中更高，在目標深度更可能達到300℃以上，於是，鑽探工作被迫終止了。

▲1979年6月，鑽孔深度達到了9584公尺。（圖／翻攝toutiao.com）

現代地理告訴我們，地球的結構類似雞蛋，有地殼有地幔有地核，這些複雜的結構我們又是如何得知的呢？1909年，地震學家莫霍洛維奇(Andrija Mohorovičić)在計算地震資料時，意外發現，地震波傳播速度在地底約54公里處，突然有明顯的增長。由於地震波在不同的物質中傳播速度不同，這說明在地殼下，還存在著另一種性質不同的東西，也即我們所說的地幔。

▲1989年，柯拉超深鑽孔深度達到了史無前例的12262公尺。（圖／翻攝toutiao.com）

大家也終於開始意識到，原來地球內部是分層的。為了紀念他的貢獻，人們就將地殼與地幔的分介面命名為「莫氏不連續面」。之後，地理學家古登堡(Beno Gutenberg)在統計全球的地震資料事，發現地震的縱橫波傳遞存在盲區。假設在北極發生了地震，那麼南半球的澳洲就完全接收不到地震的縱橫波。而與北極相對應的南極大陸，卻只能接收到縱波。

▲世界最深的柯拉井。（圖／翻攝toutiao.com）

如果地球內部是均勻的地幔，那麼理應全球都能感受到地震波才對。於是古登堡作出了大膽的假設：這是因為地球內部，還存在著一個液態的地核。由於橫波無法在液體中傳播，所以在經過地核時就會被擋住，這樣才能解釋南極大陸只能接收到地震縱波的現象。隨著各國科學家的深入研究，人們對地球構造的認識也越來越具體。雖然12262公尺的垂直鑽孔已經十分驚人，但這個深度，甚至還沒接近地殼的厚度，僅僅相當於地球半徑的0.2%而已。地球內部的樣子我們依舊無法知曉。