撰文丨马昌前 中国地质大学
今天我要和大家聊一个听起来有点神秘、甚至有点惊悚的话题——地球的核心正在向地表泄漏物质。
听到这里,可能有人心里咯噔一下:啥?地球在漏?是要塌了吗?当然不是!
我们今天要讲的不是灾难,而是一项极其前沿、又非常精彩的地球科学新发现。
这个发现,不仅改变了我们对地球“身体构造”的认识,也让我们对那些藏在地心的贵金属,比如黄金,有了全新的理解。最重要的是,它向我们展示了一个不断“呼吸”、仍在“生长”的动态地球。
一、地球是一颗煮熟的鸡蛋?
我们先从一个简单的问题开始:你知道地球的内部长什么样吗?
如果让我用一道食物来形容,那我会说——地球就像是一颗煮熟的鸡蛋,但是一个“流黄”的熟鸡蛋。
地壳,就像鸡蛋的壳,薄薄的一层,是我们所有人类生活的地方;鸡蛋的蛋白,对应的是地幔,占据了地球大部分的体积;而最中心的蛋黄,就是地核,只不过它包括内外两部分,地核的外部为液态,内部为固态。地核是由炽热的铁、镍和重金属等物质组成的,温度高达五六千摄氏度,比太阳表面还要热!
按照传统的地球结构模型,这三层结构——地壳、地幔、地核——彼此之间是完全隔绝的。尤其是地核,就像一个被铁墙封死的保险柜,把黄金、铂金、钌这些“值钱货”紧紧地锁在里面。
人类至今最深的钻探记录——俄罗斯科拉超深井,也不过12公里。而地核距离地表将近三千公里,也就是说,我们现在对地核的认识,基本上是靠地震波的“回音”和理论计算来推测的。就像听着地下室传来的声音,猜里面有什么。
所以,长期以来科学家都认为:地核的物质根本不可能回到地表。
可最近,科学家在夏威夷火山喷出的岩浆里,发现了一种异常的“信号”——就像有一只从地心跑上来的“小信鸽”,带着地核的秘密,来到了我们眼前。他们的研究成果,2025-08-04发表在《自然》杂志上。
二、地核的秘密,在一块火山岩里“泄露”了
说起夏威夷,很多人想到的是阳光、大海和草裙舞,但在地球科学家眼里,夏威夷是一个特别神奇的地方——它的火山不是因为板块碰撞,而是因为地幔深处冒出来的“热柱”,就像地球内部的喷泉,直接把地球深成的炽热岩浆送上地表。
德国哥廷根大学的科学家在夏威夷的一块火山岩中,发现了一个非常不寻常的元素:钌。
这个名字可能大家不太熟,但它其实是一种稀有的贵金属,比黄金还难得。在地球形成早期,钌几乎全部都“亲铁”地沉入了地核——所以按理说,它不可能出现在地表岩石里。
但这次,科学家用一种非常“炼金术”般的技术,从半公斤的岩石中,提取出了不到1毫克的钌,并分析了它的“同位素指纹”。结果发现,这些钌的同位素构成,非常像是地核里才会出现的类型。
不仅如此,他们还测了另一个元素——钨,也发现了类似的地核特征。
两种罕见元素的同位素,携手出现在同一块火山岩中,这不是巧合,而是地核发来的明确信号。
为什么说这些组分来自地核而不是地幔或地壳?夏威夷等洋岛玄武岩中发现了一种特殊的“同位素信号”——其中的钌同位素(ε1??Ru)偏高,而钨同位素(μ1?2W)偏低。这种组合就像是地核“留下的指纹”。因为钌在地幔中含量极低,这样的信号不可能是地幔自身或地壳循环造成的。科学家由此推断,这些玄武岩的岩浆来源中混入了极少量来自地核的物质。这项发现为“地核物质通过地幔柱泄漏到地表”的观点提供了首次明确的地球化学证据。
三、地球的“金库”,竟然有个小小的泄漏口?
那么,问题来了:地核的东西,怎么跑上来的?
科学家推测,可能是这样一个过程:
在地核和地幔交界的地方,有些区域的成分发生了变化,特别是氧的富集,可能让某些原本稳定的金属开始形成轻微的“化合物沉淀”。
这些“沉淀物”,比铁轻一点,在地球内部缓慢翻滚的热对流作用下,就像被“热气球”托着,顺着地幔柱一路往上爬。最终在像夏威夷这样的地方,被火山喷发出来。
这个过程极其缓慢,可能需要几亿年、几十亿年。但这次发现告诉我们:地球内部的“保险柜”并不是绝对封闭的,它可能有一个又一个微小的“泄密口”。
这也是人类第一次,通过地表岩石中微弱的信号,确认地核的物质真的能上来。
四、这和我们的黄金有什么关系?
讲到这儿,大家可能会好奇:那这跟我们平时见到的金银首饰有什么关系?
有关系!过去科学界普遍认为,大量的黄金保持在地核内,人类在地壳内找到的黄金,主要来源于早期陨石轰炸,也就是地球刚形成时,被无数“金陨石”撞击,把贵金属“砸”进了地壳里。
但现在,这项新研究告诉我们:地球内部,尤其是地幔深处,也可能源源不断向地表提供微量黄金。
虽然这种地核带上来的黄金比例非常小,可能占地表黄金的1%都不到,但它的重要性不在于量,而在于意义——地球还在制造黄金,地核也在参与黄金的分布过程!
对于资源勘探、矿产形成的认识,这无疑是一个新的启发。
五、地球不是静止的,而是“呼吸”的星球
更深层次的意义在于,这项发现再次提醒我们:
地球不是一个“冻住”的星球,而是一个有内在节奏、会呼吸的“生命体”。
地球的内部,每天都在缓慢地流动、对流、重塑,不断地把过去的物质“推陈出新”。我们脚下看似坚固的岩石,其实正在经历亿万年的循环。
从这个角度来看,我们不只是地球的“居民”,更像是一颗星球的孩子,生活在它的表皮上,感受着它的脉搏与律动。
当我们仰望星空,想象火山爆发的壮丽景象时,也许应该停下来低头,看看脚下那块不起眼的岩石——说不定,它里面就藏着一粒从地核深处走上来的钌原子,历时45亿年,终于来到我们眼前。
六、未来,我们会走得更远
当然,这项研究也才刚刚开始。还有许多谜题等待解答:
这种“泄漏”是一次偶然,还是一直在发生?
氧气到底是怎么影响核幔边界的?
除了钌和钨,还有没有其他元素也能当“地核信使”?
除了夏威夷,其他地方是否也有来自地核的物质?
其他地外天体,比如月球和火星,是不是也有类似的“内核泄漏”?
这些问题,将激发新一代地球科学家走向更深的地心,也让我们对脚下的这颗星球充满敬畏。
结语:听见地心深处的呼吸
各位朋友,科学并不是让我们觉得遥远和枯燥,它其实是一盏灯,照亮我们和这个世界之间的联系。
今天,我们通过一块小小的火山岩,听见了来自地球深处的低语。
也许未来有一天,我们能真正“走进地心”,亲眼看到那个炽热的“蛋黄”,但在那之前,请相信——地球始终在动,生命始终在流,地心深处的呼吸,正一点点走近我们。