人类对自然的探索可以概括为天空、地、海、等剧。人类的旗帜可以插在月球上,但与地心插入相去甚远。
现在已知地球平均半径有6371千米,人类探索到的深度仅有12.345千米,也就是位于俄罗斯库页岛上的奥多普图油井的深度。这意味着人类花费300年时间不过向地心前进了0.19%。用中国科学院院士的话来说就是,如果地球是鸡蛋,那么现在连鸡蛋壳都没钻破。
在已知的地下空间中都有什么发现呢?又是什么阻碍了人类向地心进发?今天让我们一起深入地下一万米探索地底奥秘。新来的朋友点关注不迷路。
地下1米
地下1米是黄鼠狼们“成家”的好去处,虽然它们平时一般在地上“偷鸡摸狗”,但是其实地下才是它们休息、产崽的根据地 。有时候回家迷了路,黄鼠狼们可能会遇到一些人类挖得奇怪的“洞”。
地下1米到2米的位置埋着人类水、电、气等的管线,像是整座城市皮下的“神经”和“血管”,源源不断地为人类输送生活必需物资。
地下5米
你可以在这里看见2018年名声大噪的汉代古墓,其规模之大,可以称得上“四室三厅”。不过文物什么的别想了,因为墓室距离地面太近,被平田整地的村民发现,还一度成为旅游参观的胜地,等到考古学家到场时已经连块砖头都不剩。
这时勘探专家将向您发出警告,如果有财宝想埋在地下,深度最好超过6米,因为这是金属探测器所能到达的最深深度。不过考古学家又发话了,世界上有个职业叫盗墓贼,在湖北发现的九座大墓群中,最深的盗洞有13米,比土拨鼠的洞要深上5倍还要多。
这时银行职员向您发出邀请,如果真的想把值钱的东西藏在地下,不如选择存进银行。只需要走程序办理保管箱业务,就可以把东西存入地下5米的银行金库。
地下10米
到达地下10米,有越南人民在抗法战争期间徒手挖出的长达17千米的隧道。之后为了抵抗美军,越南人民又把它扩大到250千米,里面学校、电影院一应俱全。
在战争期间也让美军吃了瘪,毕竟打着仗你的敌人却神出鬼没,换谁也受不了。在同样的深度,如果你不幸被埋,重庆市地震局联合重庆大学通信工程学院联合出品的生命救助卡能帮你发出求助信号,让救援人员立即判断出你的位置,实属地下旅行、工作必备。
地下12米
再往下两米,有西方地下建筑的开篇之作,罗马斗兽场的地下迷宫。在这片地下12米的场地中有各种装置,能够让让狮子、犀牛甚至大象上升到竞技场中央,有点类似今天的升降舞台。不过今天的表演要钱,而古罗马的斗兽表演要的是命。
地下50米
地下50米处备受日本人青睐,这里是东京下水道的深度。1993年,日本藤田公司为解决日本的航线饱和和土地不足问题,提出:“我们将提出地下飞机计划,即一种可在地下50米处隧道中飞行的飞机。”
东京下水道
前苏联人民比日本人民缺乏一点想象力不过实践能力不错,把自家地铁差不多都建在了地下50米处,不过可不是为了节约地皮,主要还是提防美国来犯。在江苏无锡,你会遇到一个正在被填埋的矿洞,这是一个洗浴中心老板在疫情期间私自挖的,在被执法人员发现前,居然已经开采紫砂矿66吨。
地下100米
来到地下100米,温度陡然上升3度,世界上可挖深度最大的地下连续墙挖槽机最多挖到这里,比一般的挖掘机挖得要深14倍。这里也是躲避核爆炸的好去处,公认的最大的弹坑是地下爆炸形成的塞丹弹坑,深度近100米。
所以躲避一般的核爆炸,地下100米就足够了。如果你在芬兰,可以去萨利娜·图尔达公园,这里深入地下120米,常年恒温 11到12摄氏度,几乎没有任何过敏源和细菌,躲核弹的同时还可以对呼吸道、肺结核等疾病进行疗养,就像氧吧一样。
地下500米
地下500米处是微生物的狂欢地带,国际深碳观测联合会发现 70% 的细菌微生物都在地下。这些微生物细胞往往在 1 秒钟以内就能完成整个生命周期。真可谓地下1秒地上百年。这里也是核废料安息的去处,位于芬兰的核废物矿洞预计会在2100年填满。
到时候这个洞穴将被混凝土封死,封存的时限将长达10万年。不过工作人员还没有想好该怎么告诉后人“禁止挖掘”,毕竟谁也不知道10万年后的人类能不能认出今天的文字。
地下1000米
地下1000米处,北京天安门下的岩层正在以每年0.01毫米速度往上生长。在日本,这个深度中有科学家正在神冈天文台探测中微子和质子的衰变。
这里是宇宙射线难以到达的深度,成为科学家们进行科学研究的好去处。2015年一名日本科学家凭借在这里的实验成果获得了诺贝尔物理学奖,神冈天文台也成为地下最深的诺贝尔奖摇篮。再往下410米,就是世界上最深的演唱会地点,演出的乐队是Agonizer。这场演出也被吐槽,“真爱粉都不想去”。
地下5000米
《流浪地球》中人类地下家园的位置正是在地下5000米。在中国江苏连云港有一只直径20厘米的钻孔,像望远镜一样伸到地球深处,为人类展现地下5000米的奥秘。
这便是中国大陆科学钻探工程。这只望远镜也告诉人们,在当下,地下5000米绝非是人类居住的好去处,毕竟3600米,已经是目前发现的有机体能存活的最深处。在4000米处时,空气温度能够达到60摄氏度以上。即便如此,勤劳的人类还是不忘在地下4350米开采金矿,在南非姆波尼格金矿中,矿工每天需要花费一个半小时下矿。
地下10000米
全球最低点马里亚纳海沟在地下11034米处。地球10000米处,仍然有人类活动的踪影,《泰坦尼克号》和《阿凡达》导演詹姆斯·卡梅隆曾创造了潜水最深的记录,他花了两个多小时到达水下10908米,而珠穆朗玛峰不过8844米。
这次水下之旅被拍成了纪录片《深海挑战》。在如此深的地下深度进行挑战,算得上是冷战风格。1989年,前苏联在和美国的竞赛中启动了科拉超深钻孔工程,最后钻出了一口23厘米宽,12262米深的钻井,成为世界上第一个超过万米深的超级深钻井。
据传当时工程队在钻井过程中,还听到了地狱恶魔的声音,因而搁浅了工程。不过后来证实停工的真正理由是经费不足。
2008年其世界第一的位置被卡塔尔阿肖辛油井夺去,深度达到12289米,这口深钻井虽然地处卡塔尔但实际上是美国的手笔。
2011年俄罗斯库页岛上的奥多普图油井凭借它12345米的深度,又夺回了世界第一的称号,还成为“世界第一油井”。
深达地下一万米,人类如困在五指山的孙悟空,仍未突破1.7万千米的平均地壳厚度。更不用说到达更深层的地幔和地核。
为什么人类能够在距离地球300多千米的地方建立空间站,却对于自己脚下的土地无能为力呢?
这得从不可抗拒的“三高”说起。
首先是高温,在深入地下1万米后,温度能够达到300摄氏度以上,这就对机器的耐高温性能提出了要求。
其次是高压,就像远离地球时压力会减小一样,离地心更近的地方压力也会增大,在一万米的地下产生的压力能够让现在的测量仪器直接失灵。
最后就是高地应力,越往地下,岩石在受到外力之后各个部位的相互作用力就越大,就像多米诺骨牌一样,只动一块岩石其他的都会跟着起反应,这意味着更容易发生垮塌。
人类在地下的探索史,也是人类自身的发展史,太空所对应的可能是未来资源,地下则是当下资源。正如科学家所估计的,在中国,如果矿产勘查深度能从平均500米增加到2000米,那么金属资源量可以翻一番,这对于科学、工业、日常生活都具有重要意义,正如天然气带来了燃料革命。
如何打开“入地之门”一直都是人类所面临的挑战,正如《流浪地球》所设想的,这扇门背后不仅有着无穷无尽的宝藏,还有人类可能去向的未来。
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