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How much we know about the Earth?

2017/6/22 — 17:32

香港天文台圖片

香港天文台圖片

傳媒引述,基本法研究中心主席兼政協委員上月於電台節目中表示,現時高鐵西九總站是在地底有四層,港府已預設整個西九地底都是屬於香港,但他指地底和領空並不屬於特別行政區行政區域範圍內,又指「地球係圓嘅,地底去到邊度屬於你?」他認為高鐵隧道和西九站月台應歸內地管轄,上一層才歸香港管轄。這說法廣受批評,因為許多人已指出,這豈不是意味所有建築物地下層、地鐵地下設施等均歸內地管轄?

不過今天不是說管轄問題,已是談談究竟我們對地底認識有多少。

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大抵受科幻電影「地心探險記」影響,不少人以為可以不花多少資源便可到達地球深處。查實,我們對地殼(地球面層)鑽探,最深只是12公里。相比之下,已知地殼(陸地下面)厚度為30至50公里,到達地殼底部還有一段距離。而地殼底部溫度達到200至400攝氏度,人類根本扺受不了。

相比整個地球,我們現時的12公里探索極限更形渺小,僅是地球半徑(6,370公里﹚的0.2%。以一張紙的長度比喻地球半徑,人類能夠觸及的僅是半毫米 (millimeter)。換言之,只是搔及皮毛。對許多人來說,地球看來似平的多於是似圓的。

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既然只能探索到地下12公里,那麼我們怎會知道以上這一切?地球有多大,早在西元前240年,一位希臘人、名叫艾拉托色尼(Eratosthenes)的天才,根據兩個不同地方太陽的影子,基本上準確估算了地球的半徑大小。

那麼,地球中心是什麼?我們如何得知?

那要靠另一位天才 - 英國的物理學家卡文迪許(Henry Cavendish, 1731-1810) 。他在1799年「為地球秤重」,知道地球的平均密度大約是水的5.5倍。但地面上的岩石實在輕得多,密度低很多,例如花崗岩密度僅是水的2.7倍。因此可以準確推論,若要平均密度符合觀測值,地球內部某些部分的密度必定很高。 

至於地球的內部,詳細情況主要是從地震波間接導出。地球可分成約六層,如圖。

我們現在知道,地球有一個核心,離地面2,890公里(約半路中途)開始。核心有兩層,分為外地核和內地核。外地核是熔化了的鐵,而 內地核是固體,有如月球般大小,由鐵和小量鎳組成,溫度達到5400度。

所以談歸屬管轄問題,極其量也只能說到地心,因地球另一端是美洲。而地心的五千多度,跟太陽表面溫度相去不遠。從香港經地底「踩過界」,到地球另一端,看來難度極高。


作者網誌〈天高地厚〉

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