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地球的資料 地球的資料簡介50字( 五 )

云知道資料


04 地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
德國物理學(xué)家維歇特（Emil J. Wiechert ， 1861～1926年）在讀研究生期間就對物理學(xué)、地震學(xué)、地質(zhì)學(xué)十分感興趣 。
當(dāng)他知道卡文迪許測出地球的密度是5.448 g/cm3以后，忽然想到，地球內(nèi)部是不是有密度更大的物質(zhì)呀？
他這樣想是因?yàn)?，在他身邊能見到的巖石密度都不大 ， 例如，花崗巖的密度是2.7 g/cm3 ， 玄武巖的密度是2.9 g/cm3，橄欖巖的密度是3.3 g/cm3 。
他猜想 ， 地球內(nèi)部一定有密度在8 g/cm3左右的物質(zhì)，只有這樣 ， 地球的平均密度才能到5.5 g/cm3 。
有一次 ， 維歇特去參觀博物館，見到一塊鐵隕石，密度為8 g/cm3 。
這啟發(fā)他想到地球內(nèi)部應(yīng)該有一個(gè)鐵質(zhì)地核 。于是，他提出，地球具有雙層結(jié)構(gòu)，并按照這個(gè)雙層模型進(jìn)行了計(jì)算 。
他的計(jì)算結(jié)果表明 ， 地球有一個(gè)密度為3.2 g/cm3的地幔和一個(gè)密度為8.21 g/cm3的地核，地核的半徑是地球半徑的0.779倍，地幔和地核的邊界在地下1408 km處 。
1897年，維歇特發(fā)表了自己的想法和計(jì)算結(jié)果 。維歇特的假說得到了后來地震觀測資料的修正 。
維歇特的雙層地球模型
說到地震觀測 ， 必須要再提一下我國東漢時(shí)期的張衡 。他不僅提出了“渾天說”，改良了渾天儀，而且還在公元132年發(fā)明了監(jiān)測地震的“候風(fēng)地動(dòng)儀” 。
這是世界上最早的地震儀 。
近代地震儀19世紀(jì)中后期才出現(xiàn) ， 原理和張衡的地動(dòng)儀基本相似，也是利用一件懸掛重物的慣性去記錄地震，但時(shí)間卻晚了1700年 。
候風(fēng)地動(dòng)儀的模型
維歇特地震儀 ， 20世紀(jì)初德國生產(chǎn)3套
（圖片來源：公共網(wǎng)絡(luò)）
第一臺(tái)近代地震儀由意大利科學(xué)家盧伊吉·帕爾米里于1855年發(fā)明，第一臺(tái)精確的地震儀由英國地理學(xué)家約翰·米爾恩于1880年在日本發(fā)明 。
這些儀器記錄下來的地震是一條具有不同起伏幅度的曲線，標(biāo)志著地震的強(qiáng)烈程度，稱為地震譜，又稱地震圖 。
1897年，英國地質(zhì)學(xué)家奧爾德姆（Richard D. Oldham，1858～1936年）首先在地震圖上識(shí)別出了P波、S波和面波，拉開了用地震波研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的帷幕 。
P波是壓縮波，又稱縱波 ， 傳播速度快，可以穿過固體和液體 。
S波是剪切波 ， 又稱橫波，傳播速度比P波慢 ， 只能穿過固體，不能穿過液體 。
地震波在地下傳播穿行時(shí)的這一特性幫助科學(xué)家們認(rèn)識(shí)了地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 。

左圖是地震儀的工作原理 ， 地面震動(dòng)后帶重錘的指針靠慣性劃出地震譜線；右圖是記錄下來的地震圖
（圖片來源：公共網(wǎng)絡(luò)）
1906年，奧爾德姆發(fā)現(xiàn)，地震波穿行到一定深處后速度開始降低 。
他提出，這表明地球內(nèi)部存在一個(gè)液態(tài)地核，地核的半徑約為地球半徑的0.4倍 。
奧爾德姆的觀點(diǎn)和維歇特的模型不太一樣 。在維歇特的模型中，地核的半徑是地球半徑的0.779倍 。
1909年，克羅地亞地球物理學(xué)家莫霍洛維奇（A. Mohorovicic ， 1857～1936年）觀測到，在地下30～60公里深處存在一個(gè)地震波速度突增的界面，P波速度從6～7 km/s躍增到8 km/s以上，他把這個(gè)界面作為地殼和地幔的界面 。
后人以Mohorovicic的名字命名這個(gè)界面，稱為“莫霍（Moho）面” 。

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