我们站立的土地下究竟是怎样的世界呢？电影《地心历险记》用有趣的想象力回答了这个问题。电影中，地球深处的世界被描绘成巨大的动物奔跑的峡谷、充满饥饿食人鱼的海洋，以及因强大磁场而使岩石悬浮在空中的神秘景象。一个没有人去过的未知世界，让我们一起开启地心冒险之旅吧。
脚下的世界，地球内部结构
人类达到的最高高度是地球到月球的约38万公里。人类制造的最远物体——宇宙探测器”旅行者1号”正在离地球约200亿公里的地方旅行。当人类向广阔的宇宙伸出手时，实际上我们向地球中心钻探的深度最多也仅有13公里，这真是一个矛盾。考虑到地球半径约为6400公里，我们甚至没有剥开地球的外壳。
地球内部压力和温度很高，人们可以接近的深度有限。但是，就像用X射线或超声波观察人体内部一样，通过分析移动土地的地震波，可以清楚地看到地球内部的结构。这是利用地震发生时通过岩石扩散的震动动向。
包含地球内部信息的地震波有P波和S波，P波几乎可以穿过所有状态的物质，而S波只能穿过固体状态的物质。而且，当地震波传播时，如果物质的性质出现不同的层，传播速度就会在界面上急剧变化。利用这种地震波的特性，我们得以了解地球内部是由几个层次组成的。
1909年，当时的南斯拉夫地质学家莫霍洛维奇发现，在地表下数十公里的深度，地震波的速度急剧增加，这意味着地球内部由不同物质组成。如今，地壳和地幔的分界面以他的名字命名为“莫霍洛维奇不连续面”。1914年，德国的古腾堡发现了地幔和地核的边界，1936年，丹麦的雷曼发现地核内部存在另一个边界。
地球上虽然没有珍贵动物生活的神秘空间，但像蛋黄、蛋白和蛋壳组成的鸡蛋一样分为几层。在中心蛋黄位置，半径约3500公里的重核由固体的内核和液体外核组成，据估计，内核的温度超过5000摄氏度。围绕核周围的蛋白位子上布满了约2900公里厚的地幔。相当于外壳的地表附近漂浮着较轻的地壳。地壳分为平均厚度约35公里的大陆地壳和厚度约5公里的海洋地壳。
活跃的地球，板块构造论
看似完全没有移动的陆地实际上是缓慢地在移动。地球的这些运动甚至引发了令人恐惧的地震和火山活动。然而，曾经认为地球是不可移动的固体的科学家们，长时间无法对地壳变动做出合理的解释。直到20世纪60年代，人们才开始提出“板块构造论”，认为地球的表面并非一个整体，而是由大大小小十多个陆地板块像拼图一样相互连接，并且这些拼图块是相对运动的。终于，人们开始以一种全新的视角看待地球。
地球表面组成的碎片被称为“板块”，指的是包含地壳和上部地幔的约100公里厚的坚硬岩石圈。使这些巨大的板块摇动的动力来源于地表深处运动的地幔。在板块下方，由于地球内部的热量，地幔熔化成类似粘稠果冻的软流圈。正是这个软流圈的对流作用，使得漂浮在其上的板块发生移动。
板块移动的速度每年仅为几厘米，只不过是人指甲生长的速度。然而，在数百万年的时间尺度上，巨大的板块就像传送带一样移动。就像树木在每过一年都会增加年轮一样，地球的“内脏”——地幔向外流动，生成新的地壳，被推下去的旧地壳融化，重新利用为地幔，使岩石循环。板块与板块相撞的地方会形成山脉，板块与板块较远的地方会形成峡谷或大海，而在板块边界处则可能发生地震。
其他地球型行星或月球也在生成后经历了变化，但地球至今仍在持续变化，因此可以说是特别的，仍在“活着”的行星。
维持地球的内部力量
地球气候系统通过大气层、水圈、生命圈和地圈之间的物质循环来调节。板块构造运动通过循环二氧化碳这一温室气体，成为地球温度调节装置的重要因素。火山喷发将碳从主要储存库——岩石中以二氧化碳的形式释放到大气中，而反过来，大气中的二氧化碳可以溶解于水中或转化为海底的沉积岩，随着沉降进入地幔，最终重新回到地球内部。
科学家们推测，地球磁场是地球内部产生的，它是生命所必需的保护屏障和护盾。当由铁、镍等组成的液态外核发生对流现象时，就像发电机一样产生电流。就像电流流过导体时会产生磁场一样，外核中产生的电流形成了地球的磁场。
我们生活中必不可少的矿物和能源资源也存在于地球内部。地下资源在我们日常生活和工业活动中被广泛使用。手机、电脑、汽车、飞机、陶瓷、化妆品、药品等大部分生活用品中都包含矿物，矿产资源已经成为我们生活的一部分。地壳内对人类生活有用的矿物集中分布的地方被称为“矿床”，这是板块碰撞或分离的边界处发生的板块构造运动的结果。在板块边界发生的火山活动、变质作用和岩浆活动，使地壳组成物质形成新的化合物或发生变化，某些成分会浓缩，从而生成各种矿物。因此，板块边界被称为矿物资源的“粮仓区”，在这些地方发现了大量的矿床。煤炭、石油等化石燃料是由埋藏在地壳中的动植物遗骸经过长时间的高压和高温作用形成的。
可以说，带给人类文明惠泽的矿物和能源资源的丰富性，来自于地球内部。我们平时很少感受到的地球内部的力量，正在掌控着人类文明。
地球是生命存在的充满活力的地方，是太阳系中唯一发生板块构造运动的行星。地球不是单纯的石块集合体，它像生命体一样不断地生长和运动。地球的表面看似坚固、不变，但它依然在不断变化，开阔海洋，塑造山脉。
地球内部发生的对流现象就像心脏的跳动一样，将内部的能量传递到外部。这股能量是地球活力的起点。地球能够成为生命之星的另一个秘密就在于地球内部。至今，地球从未停止过的运动构建了一个完美的生态系统。曾激发许多人想象的地球内部世界，充满了这种神秘的生命力量。
“银子有矿，炼金有方。铁从地里挖出，铜从石中熔化。人为黑暗定界限，查究幽暗阴翳的石头，直到极处。在无人居住之处刨开矿穴，过路的人也想不到他们；又与人远离，悬在空中摇来摇去。至于地，能出粮食，地内好像被火翻起来。” 伯28章1-5节
- 参考
- 《人类科学1》 (EBS 科学革命的里程碑制作团队 著)
- 《请照顾地球》 (朴东坤 著)
- 《宇宙的本质 第7版》 (杰弗里·贝内特等3人共同著作)
- 《了解地球》 (约翰·格罗青格)