【健康养生】最狠的癌症、白血病帮凶,几乎家家都有!这4个地方最毒,第1个你就想不到
都说家是温暖的港湾,每天在外忙碌奔波,小小一隅,就是最温馨的归处。
但是你想过没有,这个暖心的居室里,也可能藏着可怕的“健康杀手”,就比如——甲醛。
甲醛,刺激性强、毒性大,达到一定浓度,即可引起过敏、呼吸道不适。
长期接触,会引起肝肾、神经系统损伤,呼吸功能障碍,还会增加不孕风险。
而且,甲醛还是公认的1类致癌物,可诱发鼻咽癌、淋巴癌、脑瘤、白血病等等,可以说是从头伤到脚。
简单盘点一下,还真是吓人——我们身边的甲醛超标物,林林总总可真不少!
餐桌上
甲醛,闻多了都要命,如果藏在天天吃的东西里,想想就后背发麻……
所以,餐桌上这几样东西,你可得多加小心:
★ 劣质粉条、面条
此前,某县城一家四口人接连被查出了白血病。经过排查发现,罪魁祸首竟是他们一家长期吃的劣质粉条。
除了粉条,也有不法商家往面条里加甲醛,以起到防腐的作用。
2005年在印尼、2007年在越南、2011年在泰国、2012年在巴基斯坦,都发生过类似案例,国内同样也有。
不只是甲醛,有些不法商家还会添加吊白块(甲醛次硫酸氢钠),它分解之后,也会释放出甲醛。
含甲醛的面食、粉条,往往异常发白,而且可能带有酸味或者其他异味。
当然,这些特征有时并不好辨别。所以,最好的办法,还是在正规商超购买品牌包装食品,最好不要购买既无厂名厂址、又无生产日期的小作坊加工食品。
★ 部分冷冻海鲜
为了延长保质期,让不新鲜的鱼变得鲜亮、有弹性,有不法商家会用甲醛溶液浸泡海产品,比如带鱼。
这种“甲醛带鱼”,剪开肚子时能听到“咯吱咯吱”的声响,一下锅就炸开了花。
而且,它的肉质比较瓷实,无法弯曲,大家选购时要多留意一下。
★ 劣质仿瓷碗
仿瓷碗的外观像瓷,但质地轻、不易碎,很多餐馆、有小孩的家庭都会使用。
但要注意,一些劣质的仿瓷碗,在高温下会释放高含量的甲醛。
有相关机构做过实验:用劣质仿瓷碗盛开水和热油,出现了甲醛严重超标的情况↓↓↓
并不是说仿瓷碗不能用,只要符合国家安全标准,就可以放心使用。
购买时检查产品是否有QS标志、生产许可证和执行标准。
使用前将餐具放在沸水中煮半小时,一旦出现发白、起泡、开裂、散发刺鼻气味等情况,最好不要使用。
不过,即使是合格的仿瓷碗,最高也只能承受120℃的高温,一旦超过,同样会释放有害物质。所以千万不要用它装高温食物,或者放进微波炉加热。
卧室里
★ 家具、装修材料
大家最熟悉的甲醛来源,应该还是室内装修。
不知道大家还记不记得2016年的罗一笑事件?当时,5岁的罗一笑身患白血病,其父罗尔就怀疑,笑笑的白血病和甲醛超标的家具有关。
江苏镇江市潘先生一家,头胎畸形流产,第二个孩子才5岁又患上了白血病,经检测,房间甲醛含量超标。
2018年,一篇叫《阿里P7员工得白血病身故,生前租了自如甲醛房》文章也一度刷屏,可见这样的事件比比皆是……
新装修的房间,甲醛浓度往往较高。特别是卧室,空间小,空气流通性较差,睡觉时又要长时间呆在里面,最怕甲醛超标。
要除甲醛,最好的办法还是通风。
有些人入住新房心切,通风没多久就急着住进去,还有很多公司和出租屋,基本一装修完就会投入使用,这样真的不可取。
从目前建筑材料、家具的普遍质量来看,装修后最好通风5~8个月再入住,特别是家里有体弱病患、孕妇、婴幼儿的,更不能急。
除了通风,还要在源头上减少甲醛污染:
尽量少选胶合板、压模板制成的地板和家具,少用涂料、粘合剂。
避免过度装修。如果把每一样家具、装饰材料看作一个污染源,污染源越多,甲醛越容易超标。
卫生间
★ 空气清新剂
一项由英国公共卫生辐射、化学和环境危害中心参与的研究发出警告:空气清新剂会产生相当高水平的甲醛。
欧共体消费者协会调查发现,长期使用空气清新剂,可能诱发癌症。
很多人喜欢把空气清新剂用在厕所,但是,厕所是一个相对狭窄封闭的空间,空气清新剂中的有害物质很难散发出去,更容易危害健康。
所以说,自己家里的厕所,最好就不要放空气清新剂了,否则上厕所、洗澡时都在吸入,积少成多,对身体没好处。
Tips:厕所除臭小妙招
①小苏打粉有除臭功能,可以用杯子装一些小苏打粉,再滴几滴精油。
②放点干茶叶,有除臭和吸湿的作用,一举两得。
③在卫生间内放置1杯香醋,每隔一周左右更换一次,可以起到除臭的作用。
其他
★ 劣质衣物
一些不法厂家会在制衣过程中使用甲醛,以起到着色固色、防皱防缩的作用。
残留在衣物中的甲醛,可能经由鼻子吸入,也可能通过汗液渗透进体内。
所以,如果发现衣物有明显刺激性气味,千万别买。
还有,新衣服穿之前要充分洗晒,这样可去除其中一部分甲醛。
★ 劣质玩具
一些劣质的塑料玩具、文具、荧光棒等,可能含有甲醛等致癌物。不只塑料,一些实木玩具、毛绒玩具,也可能会释放出游离甲醛。
所以,选购儿童玩具时,应认准“CCC”认证标志,没有的最好别买。
都说家是温暖的港湾,每天在外忙碌奔波,小小一隅,就是最温馨的归处。
但是你想过没有,这个暖心的居室里,也可能藏着可怕的“健康杀手”,就比如——甲醛。
甲醛,刺激性强、毒性大,达到一定浓度,即可引起过敏、呼吸道不适。
长期接触,会引起肝肾、神经系统损伤,呼吸功能障碍,还会增加不孕风险。
而且,甲醛还是公认的1类致癌物,可诱发鼻咽癌、淋巴癌、脑瘤、白血病等等,可以说是从头伤到脚。
简单盘点一下,还真是吓人——我们身边的甲醛超标物,林林总总可真不少!
餐桌上
甲醛,闻多了都要命,如果藏在天天吃的东西里,想想就后背发麻……
所以,餐桌上这几样东西,你可得多加小心:
★ 劣质粉条、面条
此前,某县城一家四口人接连被查出了白血病。经过排查发现,罪魁祸首竟是他们一家长期吃的劣质粉条。
除了粉条,也有不法商家往面条里加甲醛,以起到防腐的作用。
2005年在印尼、2007年在越南、2011年在泰国、2012年在巴基斯坦,都发生过类似案例,国内同样也有。
不只是甲醛,有些不法商家还会添加吊白块(甲醛次硫酸氢钠),它分解之后,也会释放出甲醛。
含甲醛的面食、粉条,往往异常发白,而且可能带有酸味或者其他异味。
当然,这些特征有时并不好辨别。所以,最好的办法,还是在正规商超购买品牌包装食品,最好不要购买既无厂名厂址、又无生产日期的小作坊加工食品。
★ 部分冷冻海鲜
为了延长保质期,让不新鲜的鱼变得鲜亮、有弹性,有不法商家会用甲醛溶液浸泡海产品,比如带鱼。
这种“甲醛带鱼”,剪开肚子时能听到“咯吱咯吱”的声响,一下锅就炸开了花。
而且,它的肉质比较瓷实,无法弯曲,大家选购时要多留意一下。
★ 劣质仿瓷碗
仿瓷碗的外观像瓷,但质地轻、不易碎,很多餐馆、有小孩的家庭都会使用。
但要注意,一些劣质的仿瓷碗,在高温下会释放高含量的甲醛。
有相关机构做过实验:用劣质仿瓷碗盛开水和热油,出现了甲醛严重超标的情况↓↓↓
并不是说仿瓷碗不能用,只要符合国家安全标准,就可以放心使用。
购买时检查产品是否有QS标志、生产许可证和执行标准。
使用前将餐具放在沸水中煮半小时,一旦出现发白、起泡、开裂、散发刺鼻气味等情况,最好不要使用。
不过,即使是合格的仿瓷碗,最高也只能承受120℃的高温,一旦超过,同样会释放有害物质。所以千万不要用它装高温食物,或者放进微波炉加热。
卧室里
★ 家具、装修材料
大家最熟悉的甲醛来源,应该还是室内装修。
不知道大家还记不记得2016年的罗一笑事件?当时,5岁的罗一笑身患白血病,其父罗尔就怀疑,笑笑的白血病和甲醛超标的家具有关。
江苏镇江市潘先生一家,头胎畸形流产,第二个孩子才5岁又患上了白血病,经检测,房间甲醛含量超标。
2018年,一篇叫《阿里P7员工得白血病身故,生前租了自如甲醛房》文章也一度刷屏,可见这样的事件比比皆是……
新装修的房间,甲醛浓度往往较高。特别是卧室,空间小,空气流通性较差,睡觉时又要长时间呆在里面,最怕甲醛超标。
要除甲醛,最好的办法还是通风。
有些人入住新房心切,通风没多久就急着住进去,还有很多公司和出租屋,基本一装修完就会投入使用,这样真的不可取。
从目前建筑材料、家具的普遍质量来看,装修后最好通风5~8个月再入住,特别是家里有体弱病患、孕妇、婴幼儿的,更不能急。
除了通风,还要在源头上减少甲醛污染:
尽量少选胶合板、压模板制成的地板和家具,少用涂料、粘合剂。
避免过度装修。如果把每一样家具、装饰材料看作一个污染源,污染源越多,甲醛越容易超标。
卫生间
★ 空气清新剂
一项由英国公共卫生辐射、化学和环境危害中心参与的研究发出警告:空气清新剂会产生相当高水平的甲醛。
欧共体消费者协会调查发现,长期使用空气清新剂,可能诱发癌症。
很多人喜欢把空气清新剂用在厕所,但是,厕所是一个相对狭窄封闭的空间,空气清新剂中的有害物质很难散发出去,更容易危害健康。
所以说,自己家里的厕所,最好就不要放空气清新剂了,否则上厕所、洗澡时都在吸入,积少成多,对身体没好处。
Tips:厕所除臭小妙招
①小苏打粉有除臭功能,可以用杯子装一些小苏打粉,再滴几滴精油。
②放点干茶叶,有除臭和吸湿的作用,一举两得。
③在卫生间内放置1杯香醋,每隔一周左右更换一次,可以起到除臭的作用。
其他
★ 劣质衣物
一些不法厂家会在制衣过程中使用甲醛,以起到着色固色、防皱防缩的作用。
残留在衣物中的甲醛,可能经由鼻子吸入,也可能通过汗液渗透进体内。
所以,如果发现衣物有明显刺激性气味,千万别买。
还有,新衣服穿之前要充分洗晒,这样可去除其中一部分甲醛。
★ 劣质玩具
一些劣质的塑料玩具、文具、荧光棒等,可能含有甲醛等致癌物。不只塑料,一些实木玩具、毛绒玩具,也可能会释放出游离甲醛。
所以,选购儿童玩具时,应认准“CCC”认证标志,没有的最好别买。
台台,投个稿吧
先找固聊吧,慢慢发展,毕竟我太慢热,秒处做不来。
96 p陕西西安162 巨蟹座脾气。。。这个,好的时候很好说话。。但是。。倔起来。就有点钻牛角尖了。
很慢热,喜欢慢慢发展那种,所以我们可以先很好的先了解对方,不接受年龄小于四岁的 但是如果你成熟一点年龄那不是问题 不接受太远的异地,同省可以接受,不喜欢爷t,比较喜欢奶奶的,可可爱爱的姑娘
我是那种外冷内热,不会找话题的女孩,会做饭,爱看恐怖片,初恋追星,肩膀有一个鲸鱼的纹身 喜欢猫猫,平时爱宅家做手工,不爱出门,会打游戏,王者吃鸡,但是都比较菜,会喝酒,也抽烟,已上班,工资不高,但也完全能养活自己,因为行业问题,上班时间可能和你不同,休息时间同是。(拒227)#百合圈交友中心#
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96 p陕西西安162 巨蟹座脾气。。。这个,好的时候很好说话。。但是。。倔起来。就有点钻牛角尖了。
很慢热,喜欢慢慢发展那种,所以我们可以先很好的先了解对方,不接受年龄小于四岁的 但是如果你成熟一点年龄那不是问题 不接受太远的异地,同省可以接受,不喜欢爷t,比较喜欢奶奶的,可可爱爱的姑娘
我是那种外冷内热,不会找话题的女孩,会做饭,爱看恐怖片,初恋追星,肩膀有一个鲸鱼的纹身 喜欢猫猫,平时爱宅家做手工,不爱出门,会打游戏,王者吃鸡,但是都比较菜,会喝酒,也抽烟,已上班,工资不高,但也完全能养活自己,因为行业问题,上班时间可能和你不同,休息时间同是。(拒227)#百合圈交友中心#
地球内部固液的百年大争论(2)
4、地球的固液二象性
在物理学中,有一个长达数百年的争论,肇始于牛顿,终于爱因斯坦,就是光到底是波还是粒子。牛顿认为是光是粒子,后来法国科学家托马斯·杨通过双缝干涉实验证明光是一种波。后来,爱因斯坦提出,光既表现为波,又能表现为粒子,从而解决了这个百年争端。
地球内部状态也是一个百年难题,液态说固态说相继登场,互有胜负。在地震仪接收到地球另一端的地震信号后,似乎意味着地球内部确实都是固体的。但是,在发现地核的过程中,新的问题又出来了。
地震波在地球内部传播的时候有两种,一种是P波,速度快,在固体和液体中都可以传播,但在液体中速度会变慢;另一种是S波,速度较慢,只能在固体中传播。理论上,一次大地震后,全球任何地点都应该可以检测到这两种波。但在19世纪的末期,地球物理学家就感觉到不对劲了。当时的科学界可以分为两派,一个是传统的科学重镇英国,一个是以德国和法国为代表的欧洲大陆学派。为了各自的荣光,两派在科学家展开了全方位的竞争。
最早,根据1897年和1902年两次大地震后得到的地震波数据,英国科学家奥尔德姆发现,在以震中为中心的100°范围外,S变得很弱,而在90-155°之间,P波也变得很弱,这就有点不可思议了。在1906年,奥尔德姆发表的他的结果,提出地球存在一个核心,与地幔的物质性质存在显著的差异,地震波通过核心传播发生折射,才造成了以上现象。但是,遗憾的是奥尔德姆的研究用错了震相,虽然他发现了地核,但却不是现在我们认为的那个地核,他计算得到的地核深度为3800公里,明显高于实际深度。这一失误并不完全是奥尔德姆的原因,一部分也是因为他那个时候对算法的研究上不够深入。这一问题要等到古登堡来解决。
在19世纪末至20世纪初,统一不久的德国逐步变成世界科学的中心,哥廷根又是中心的中心,引领了当时数学、物理、化学和地震学等研究的潮流。在20世纪最开始的几年里,哥廷根的数学家成功的把数学和力学等理论引入到地震学的研究中去,发展了计算不同深度地震波速的方法。根据这个方法,当时还是研究生的未来顶级地球物理学家古登堡计算了地核的深度,2900公里,并由他的导师维歇特在1912年在哥廷根的科学协会上宣布,最终结果发表于1914年。因此,后来地核和地幔的界面就被称为古登堡面。维歇特也是非常著名的地球物理学家,地核的成分是铁镍合金的观点最早就是他提出来的。
起初,对S波减弱或消失这一现象,科学家并没有很好地解释,虽然他们知道S不能在液体中传播这一特性,也都认为地球物质的力学性质肯定在核幔边界发生了非常显著的变化,但是受到地球固态说的影响,他们不愿意用“液态”这一个词来形容地核,但一时又找不到更好的说法。尽管如此,地核的发现者奥尔德姆在1913年就改变了观点,认为地核是液态的,但古登堡显得更固执。古登堡坚信,S波是能够穿过地核的,只不过地球从硅酸盐的地幔变成铁镍合金的地核以后,密度增加但强度下降,导致S波的速度突降,而且它实在是太慢了,慢到在地表几乎观察不到;同时也试图寻找很多的证据要证明地核是固态的。但是,这次古登堡是不对的。
对地核性质的确定还要等到另一个人,英国地球物理学家、数学家杰弗里斯。上面提到,杰弗里斯利用计算,捍卫了固态论,否定了魏格纳的大陆漂移说。但对更深部的地核,他却有积极的贡献,正式确立了地核的液态说。1926年,他正式发表了一篇论文,通过计算得出地核确实是液体的结论,并很快就被古登堡接受了,随后亦被地质学界普遍接受。当然,这一观点能够被很快接受的原因,一是杰弗里斯对地核性质的计算,可以与通过其他方法得到的结果相调和;二是当时的理论对S波在地核消失的原因解释太过牵强,不如用液态说简洁明了,再就是地球物理学权威古登堡很快接受了他的观点。所以,基本上到20世纪30年代,地球物理学界大都接受了地核是液体的观点。
到此,科学界对地球的认识是,地球内部外层的地壳和地幔是固体,深度大约2900公里,之下是液态的地核,地球壳、幔、核的基本结构框架已经确定。可以说地球既有固体,又有液体,这就是地球的“固液二象性”。但是,故事还没有结束。
5、内核的故事
虽然杰弗里斯确定了地核的状态,但是用液态的地核并不能解决所有的问题。如果假设地核都是液体,且地震波的速度低于地幔,由于物质性质的不同,地震波将会在核幔边界发生折射,改变传播方向。这样,一个地震发生后,地球的另一端某一定区域内的地震仪将会接收不到地震信号,这个区域被称为“地震影区”。时间到了20世纪30年代,积累的地震观测数据越来越多,关于地球内部地震波传播的特征也越来越清晰,有些现象只用一个简单液态核完全解释不了。比如,实际观测的地震影区和理论计算值不完全一致,地震波的影区,以并不是完全没有地震波到达,它们的路径可能在地核的内部再次发生了改变,到达的时间也与理论计算值不一样。
在1936年,丹麦女地震学家莱曼为了解释这种现象,就引入了一个内核,直径大约1400公里,性质和液态的外核不一样,地震波在这里将会发生折射。随即,古登堡和美国地震学家理查德里克特也在1938年发表论文,支持了这一观点。但是,这次科学家都比较谨慎,只是说地核内部还有一个性质不同的内核,但是不确定是固态还是液态。
对内核状态的研究始于1940年,刚开始都是理论推测。比如,一位美国科学家认为,越深压力越大,物质的熔点也会越高。在内核的深度,地球的温度可能已经低于铁的熔点了,因此这里液态的铁应该已经变成固体了。同样,在内核,地震波的速度再次突升,也应该与物质状态的变化有关,即由液体变成了固体。但是,这些证据都不那么直接。
确定内核状态的证据仍旧来自于地震。我们都听到过钟声,钟声悠扬,可以持续很久,就是因为钟被撞击之后,可以持续震动很长时间,称作自有震荡。地球也是一样的。在每一次大地震后,除了激发传遍全球的地震波外,还可以让地球像钟一样,往复地震动,持续很长时间,而且震动的周期也是有规律的。早在18、19世纪,关于震动的物理数学模型已经建立起来了。到了20世纪中期,得益于地震仪越来越精细,地震学家可以观测到的越来越弱的信号。在1952年苏联勘察加半岛9级地震、1960年智利9.5级地震等大地震以后,都观测到了类似的震动信号。得益于日趋完善的震动理论,地球物理学家可以根据测得的信号来反推介质的状态。他们发现,地球内核必须是固态,要不然地球的震荡周期将与观测值不符。这一重要结论,是由波兰裔美国科学家杰旺斯基在1971年才最终确定的,这时候距离1935年莱曼发现内核已经过去35年了。直到现在,我们对内地核的认识仍旧非常少,那里是地球最神秘的角落。
图片1:奥尔德姆在1996年发表的图,中间是地核,直径约为地球直径的0.4倍。线条是他对地震波早地球内部传播方式的解释,因为在地核处发生了折射,才导致一定区域检测不到S波或非常弱。
图片2:1914年古登堡发表的地震波速随深度的变化,纵轴表示速度,向上是速度增大的方向;横轴是深度,原点处为地核。
图片3:现代地震学得到的地震波影区。S波的影区(左)和P波的影区(右)Steven Earle (2016)
4、地球的固液二象性
在物理学中,有一个长达数百年的争论,肇始于牛顿,终于爱因斯坦,就是光到底是波还是粒子。牛顿认为是光是粒子,后来法国科学家托马斯·杨通过双缝干涉实验证明光是一种波。后来,爱因斯坦提出,光既表现为波,又能表现为粒子,从而解决了这个百年争端。
地球内部状态也是一个百年难题,液态说固态说相继登场,互有胜负。在地震仪接收到地球另一端的地震信号后,似乎意味着地球内部确实都是固体的。但是,在发现地核的过程中,新的问题又出来了。
地震波在地球内部传播的时候有两种,一种是P波,速度快,在固体和液体中都可以传播,但在液体中速度会变慢;另一种是S波,速度较慢,只能在固体中传播。理论上,一次大地震后,全球任何地点都应该可以检测到这两种波。但在19世纪的末期,地球物理学家就感觉到不对劲了。当时的科学界可以分为两派,一个是传统的科学重镇英国,一个是以德国和法国为代表的欧洲大陆学派。为了各自的荣光,两派在科学家展开了全方位的竞争。
最早,根据1897年和1902年两次大地震后得到的地震波数据,英国科学家奥尔德姆发现,在以震中为中心的100°范围外,S变得很弱,而在90-155°之间,P波也变得很弱,这就有点不可思议了。在1906年,奥尔德姆发表的他的结果,提出地球存在一个核心,与地幔的物质性质存在显著的差异,地震波通过核心传播发生折射,才造成了以上现象。但是,遗憾的是奥尔德姆的研究用错了震相,虽然他发现了地核,但却不是现在我们认为的那个地核,他计算得到的地核深度为3800公里,明显高于实际深度。这一失误并不完全是奥尔德姆的原因,一部分也是因为他那个时候对算法的研究上不够深入。这一问题要等到古登堡来解决。
在19世纪末至20世纪初,统一不久的德国逐步变成世界科学的中心,哥廷根又是中心的中心,引领了当时数学、物理、化学和地震学等研究的潮流。在20世纪最开始的几年里,哥廷根的数学家成功的把数学和力学等理论引入到地震学的研究中去,发展了计算不同深度地震波速的方法。根据这个方法,当时还是研究生的未来顶级地球物理学家古登堡计算了地核的深度,2900公里,并由他的导师维歇特在1912年在哥廷根的科学协会上宣布,最终结果发表于1914年。因此,后来地核和地幔的界面就被称为古登堡面。维歇特也是非常著名的地球物理学家,地核的成分是铁镍合金的观点最早就是他提出来的。
起初,对S波减弱或消失这一现象,科学家并没有很好地解释,虽然他们知道S不能在液体中传播这一特性,也都认为地球物质的力学性质肯定在核幔边界发生了非常显著的变化,但是受到地球固态说的影响,他们不愿意用“液态”这一个词来形容地核,但一时又找不到更好的说法。尽管如此,地核的发现者奥尔德姆在1913年就改变了观点,认为地核是液态的,但古登堡显得更固执。古登堡坚信,S波是能够穿过地核的,只不过地球从硅酸盐的地幔变成铁镍合金的地核以后,密度增加但强度下降,导致S波的速度突降,而且它实在是太慢了,慢到在地表几乎观察不到;同时也试图寻找很多的证据要证明地核是固态的。但是,这次古登堡是不对的。
对地核性质的确定还要等到另一个人,英国地球物理学家、数学家杰弗里斯。上面提到,杰弗里斯利用计算,捍卫了固态论,否定了魏格纳的大陆漂移说。但对更深部的地核,他却有积极的贡献,正式确立了地核的液态说。1926年,他正式发表了一篇论文,通过计算得出地核确实是液体的结论,并很快就被古登堡接受了,随后亦被地质学界普遍接受。当然,这一观点能够被很快接受的原因,一是杰弗里斯对地核性质的计算,可以与通过其他方法得到的结果相调和;二是当时的理论对S波在地核消失的原因解释太过牵强,不如用液态说简洁明了,再就是地球物理学权威古登堡很快接受了他的观点。所以,基本上到20世纪30年代,地球物理学界大都接受了地核是液体的观点。
到此,科学界对地球的认识是,地球内部外层的地壳和地幔是固体,深度大约2900公里,之下是液态的地核,地球壳、幔、核的基本结构框架已经确定。可以说地球既有固体,又有液体,这就是地球的“固液二象性”。但是,故事还没有结束。
5、内核的故事
虽然杰弗里斯确定了地核的状态,但是用液态的地核并不能解决所有的问题。如果假设地核都是液体,且地震波的速度低于地幔,由于物质性质的不同,地震波将会在核幔边界发生折射,改变传播方向。这样,一个地震发生后,地球的另一端某一定区域内的地震仪将会接收不到地震信号,这个区域被称为“地震影区”。时间到了20世纪30年代,积累的地震观测数据越来越多,关于地球内部地震波传播的特征也越来越清晰,有些现象只用一个简单液态核完全解释不了。比如,实际观测的地震影区和理论计算值不完全一致,地震波的影区,以并不是完全没有地震波到达,它们的路径可能在地核的内部再次发生了改变,到达的时间也与理论计算值不一样。
在1936年,丹麦女地震学家莱曼为了解释这种现象,就引入了一个内核,直径大约1400公里,性质和液态的外核不一样,地震波在这里将会发生折射。随即,古登堡和美国地震学家理查德里克特也在1938年发表论文,支持了这一观点。但是,这次科学家都比较谨慎,只是说地核内部还有一个性质不同的内核,但是不确定是固态还是液态。
对内核状态的研究始于1940年,刚开始都是理论推测。比如,一位美国科学家认为,越深压力越大,物质的熔点也会越高。在内核的深度,地球的温度可能已经低于铁的熔点了,因此这里液态的铁应该已经变成固体了。同样,在内核,地震波的速度再次突升,也应该与物质状态的变化有关,即由液体变成了固体。但是,这些证据都不那么直接。
确定内核状态的证据仍旧来自于地震。我们都听到过钟声,钟声悠扬,可以持续很久,就是因为钟被撞击之后,可以持续震动很长时间,称作自有震荡。地球也是一样的。在每一次大地震后,除了激发传遍全球的地震波外,还可以让地球像钟一样,往复地震动,持续很长时间,而且震动的周期也是有规律的。早在18、19世纪,关于震动的物理数学模型已经建立起来了。到了20世纪中期,得益于地震仪越来越精细,地震学家可以观测到的越来越弱的信号。在1952年苏联勘察加半岛9级地震、1960年智利9.5级地震等大地震以后,都观测到了类似的震动信号。得益于日趋完善的震动理论,地球物理学家可以根据测得的信号来反推介质的状态。他们发现,地球内核必须是固态,要不然地球的震荡周期将与观测值不符。这一重要结论,是由波兰裔美国科学家杰旺斯基在1971年才最终确定的,这时候距离1935年莱曼发现内核已经过去35年了。直到现在,我们对内地核的认识仍旧非常少,那里是地球最神秘的角落。
图片1:奥尔德姆在1996年发表的图,中间是地核,直径约为地球直径的0.4倍。线条是他对地震波早地球内部传播方式的解释,因为在地核处发生了折射,才导致一定区域检测不到S波或非常弱。
图片2:1914年古登堡发表的地震波速随深度的变化,纵轴表示速度,向上是速度增大的方向;横轴是深度,原点处为地核。
图片3:现代地震学得到的地震波影区。S波的影区(左)和P波的影区(右)Steven Earle (2016)
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