地球的前世今生
地球幼年期就拥有强大磁场
地球美国地球物理学家进行的一项最新研究表明，地球在32亿年前就已经拥有相当强大的磁场。这说明，在地球的最早期阶段，地磁场就已经可以很好地抵御太阳风，从而使得地球大气层没有被逐渐剥离，地球上的生物也免于遭致命的辐射。
领导该项研究的是美国罗彻斯特大学（University of Rochester）地球与环境科学系地球物理学教授John Tarduno，他表示：“远古地磁场的强度非常接近于现在，研究数字表明，当时的地磁场出人意料地强大和猛烈。这很有趣，因为它意味着地球在32亿年前就已经拥有固态内核，这是理论模型所始料未及的。”
火星就是在形成初期丧失了磁层（magnetosphere）的典型例子，太阳辐射因此逐渐侵蚀了火星早期的大气层。尽管相关理论已经表明，地磁场是由地球的液态金属核对流形成的，但是科学家对固态地核以及保护性的“磁茧”（magnetic cocoon）的形成时间更感兴趣。
此次研究得出的32亿年前的地磁场强度的确让人大吃一惊，因为在Tarduno的研究之前，科学家从岩石得到的唯一数据表明，当时的地磁场强度可能只有现在的十分之一。
Tarduno在此前的研究中已经证实，25亿年前的地磁场强度与现在相当。此次，他又将这一时间向前推移了7亿年。现在，地球上一些特定的岩石中含有微小的长石或者石英晶体，这些纳米级的磁包合物在快速固化的过程中记录下了地磁场的信息。不过，为了防止地质因素的影响，比如晶体再次融化引起原始记录的“污染”，Tardtno特意从南非露出地面的花岗岩岩层中挑选出保存最好的长石和石英颗粒来进行研究。
Tarduno利用二氧化碳激光来加热单个晶体，这样可以比传统方法更快地达到较高温度，从而减少“污染”的可能，然后他们利用超导量子干扰设备，对晶体中极细微的磁场进行探测。
Tarduno说：“数据表明，远古地磁场至少有现在强度的50％，一般是40～60微特斯拉。这意味着磁层确实存在，并且在32亿年前就开始保护地球。”
为保证结论的准确性，Tarduno还检测了晶体中所记录的地磁场在当时、当地的极性，并将其与年龄和位置相近的其他晶体样品包含的信息进行了对比。
Tarduno现在正在进一步研究35亿年前的岩石，从而试图确定地球内核初次形成的时间。而对于地球早期过程的深入了解，将对大气层和生命进化研究具有重要的意义。
25亿年后地球七大洲会合并吗
德国地质学家阿尔弗雷德·魏格纳提出的大陆漂移学说在今天获得了广泛肯定。很多人相信，在两亿年前，地球上只有一个大陆，那就是“盘古大陆”。随着岩石圈板块的移动，“盘古大陆”分裂开来，形成了今天的各大洲。
依靠当今科技手段的不断成熟以及全球卫星定位系统的发展，地质学家们现在又向前迈进了一步：从对过去的挖掘进入到对未来的预测，第一次精确描绘出了过去2亿年到未来25亿年间地球外貌变化的模拟图。模拟图显示：近到1000万年后，洛杉矶将成为旧金山的邻居；远到25亿年后，七大洲将久别重逢，重新合并为一个超级大陆：“究极盘古”。
对于地质变化趋势的预测，相关研究一度发展得十分缓熳，这是因为板块构造论直到20世纪60～70年代才逐渐被人们所接受。
板块构造论是为了解释大陆漂移现象而发展出的一种地质学理论。该理论认为，地球的外貌是由十几个岩石圈板块拼合而成的，刚性的岩石圈薄板在上地幔粘性较小的软流圈上移动。在过去的漫长时间里，由于地球重力作用等因素，这些岩石圈板块像拼图碎片一样被撕裂开来，形成了今天的大陆与海洋分布。
大陆漂移学说的创始者、德国地质学家阿尔弗雷德·魏格纳提出，在古生代至中生代期间，存在一个超级大陆。这就是距今两亿年前的“盘古大陆”，它可以被看作是今天各大陆的“胚胎形态”。“盘古大陆”在一亿年前开始分裂开来，逐渐形成了今天的大陆和大洋分布。
1970年，美国亚利桑那州立大学地质学家罗伯特·迪茨迈出了预测地质变化的第一步，描绘出了未来5000万年大陆运动的蓝图。
位于加州的“圣安德烈斯断层线”是罗伯特·迪茨的研究对象之一。通过观测发现，太平洋板块正向北移动，不断挤压着北美大陆板块。迪茨据此预测，1000万年后，“洛杉矶将成为旧金山的邻居”；5000万年后，洛杉矶将成为阿拉斯加的西岸城市。
美国得克萨斯大学的地质学家克里斯多弗·斯科特斯运用电脑技术，代替了这一领域最常用的传统绘图技术，描绘出大陆漂移在过去以及未来更为详细的模拟图。他提出一种大胆的推断：在两亿年后，分散的大陆将再度漂移到一起，重新形成一个超级大陆，斯科特斯将它命名为“究极盘古”。
针对斯科特斯的学说，西澳大利亚大学构造学特殊研究中心地质学家谢尔盖·皮萨莱夫斯基指出，大陆之间移动的方向如何还值得商榷。他表示，不排除这样一种可能性，那就是大陆将向着与斯科特斯预测相反的方向移动。这样北美洲与南美洲将与亚洲合并在一起，形成一个截然不同的超级大陆，可以被命名为“美亚大陆”。地层深处的未解之谜
神秘大洋惊现地球深处
美国科学家在地球深处发现了一个面积与北冰洋一样大小的“大洋”，这是科学家第一次在地表下发现如此多的水。有意思的是，这一巨大水体的位置主要是在东亚及北京的地下深处，因此科学家把这种新的地底特征称为“北京异常”。
迈克尔·维瑟逊和耶西·劳伦斯两人一起分析了将近60万份的震波图（地震穿过地球时产生的震波的记录）。他们注意到，在亚洲大陆下面，地震波表现出了减弱的现象，而且速度也略有减慢。
维瑟逊猜测，地震波的衰减有可能是由于受到大面积的地下水的影响，而这片地下水体的面积有可能与北冰洋一样大小，它们被禁闭在位于地表以下700～1400公里的岩石之中。这些岩石的可能含水量不到01％，但是从这一区域的大小来判断，仅仅这01％的水量累计也足够达到一个巨大的程度。
地表以下700～1400公里位置本应该是属于地幔层。地幔有可能存在如此大面积的地下水吗？
中国地质科学院地质所研究员韩同林解释，前苏联有科学家就曾提出，现在地球表面的水仅仅占地球总水量中的13％，还有87％的水量保存在地幔里，成为不断补充地表水分的后备来源。
有一种关于地表水来源的假说称，地球表面本来没有水，地表最初的水大部分以岩石结晶水的形式存在于地球内部，或者溶解在岩浆中。随着地球的演化，这些地球内部的水通过火山喷发，也可能通过岩浆侵入等方式跑出来，蒸发到大气中，再降落下来形成了地球上最初的地表水。甚至还有人估计，目前全世界每年仅因为火山爆发，就带到大气中4000万～5000万吨的水。
韩同林指出，地幔层如果真的有大量含有水分的岩石，那么在火山爆发时形成的高温高压的情况下，岩石中的水必然会蒸发出来，在地面形成温泉、汽泉。但是我们在北京却很难看到这样的现象。
而地震波的衰减和很多因素有关，不仅仅是因为地下水，不同性质的岩石、过渡层等等都可以引起地震波的衰减。因此，东亚地区地下是否有含水岩石区还需要进一步研究。就算进一步的勘测证明了维瑟逊的推测，理论上我们也可以通过开采这些岩石经过高温融化蒸发收集和过滤获得水，但这项工作的成本人们是负担不起的。
地核温度竟然接近太阳表面
美国的科学家日前公开表示，他们目前已经测出地核与地幔之间边界的温度大约为3677℃，并估计地核内部温度可能高达4982℃，几乎与太阳表面一样热，太阳表面的温度约为5526℃。
地球内部美国麻省理工学院教授罗伯特·希斯特和他的科研小组称，他们目前已经测出了地核最上层的温度，地核所含水银的温度可以高达约6650华氏度（约合3677℃）。
罗伯特·希斯特在论文中表示，研究人员们通过对由地震引发的地震波进行实时监控，进而对中美洲下面的地域进行了详细的检测。科学家们计算，从地核传到地表的热量中，约有三分之一从地表散发到了大气层中，也就是约42万亿瓦。
地核罗伯特·希斯特称，通过读取地震波数据，可以有效测出地核与地幔边界的温度。地震波的速度显示了它们所过之处的化学和物理属性。研究小组将地震波数据与矿物质物理属性的数据进行综合，就算出了地幔、地核和两者边界上的温度。具体来说，有一种叫做钙钛矿的矿石可以在特定温度和压力下转化为后钙钛。而对应的这个温度压力边界，可以通过定位该矿石转换出现的点来确定。科学家计算出这个温度约为6650华氏度（约3677℃），因此进一步估计地核部分区域的温度甚至可以达到9000华氏度（约4982℃）。在太平洋下面的某区域，地球在地心-地幔边界损失的热量约为75～15瓦，远比原先估计的要高。
目前很多专家认为，地球内核中的主要物质有可能是处于晶体状态的铁镍合金。但也有科学家在实验中发现，将铁加热至熔融状态，并把熔融铁所处环境的压力逐渐升高至10万个大气压时，熔融铁的粘滞性会不断增强，铁中的晶体会逐渐受到破坏，其原子结构呈现出不规则排列状态，即非晶体状态。地球内核中的压力最大可达约370万个大气压，随着压力和温度的增加，熔融铁的粘滞性会继续升高，其非晶体特性会愈加明显。因此，地球内核中的主要物质很有可能是粘滞性极高、处于非晶体状态的、含铁镍成分的物质。
罗伯特·希斯特说：“数年来，我们通过研究地震波的路径，可以确定在不同深度地球密度的变化情况。在我们所能往下钻探的范围内，地球皆由岩石组成，其密度并未随深度出现明显的增加。明显大于岩石密度的物质是金属，而最常见的金属是铁。因此，我们确信，地球有一个被岩石幔所围的铁核。随着向地核深入，压力会不断增加，铁的熔点也会不断增高。事实上，铁的熔点似乎比温度上升得要快。这样，在地球最中心的75英里范围内，铁核变为固态的内核。压力已使铁的熔点变得非常高，以至于不断升高的温度也不能熔化内核。”
由于地核的特征，科学家们在实验室里很难进行模拟，因此对它的了解也就很少。但有一点科学家是深信不疑的，那就是地球内部是一个温度极高而且极不平静的世界，地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。
地球居然也有伤口
英国一支科考队2007年3月5日出发，前往大西洋中部海域，准备探秘一个被誉为“地球伤口”的海底巨坑。
大西洋海底出现的这个巨坑令科学家大惑不解。该巨坑位于从佛得角群岛到加勒比海途中的大西洋海域之中，在海底延伸约有数千平方公里，最高处位于海平面之下3000米。海底其他地区都有大约4英里（约64公里）厚的地壳部分，而这个巨坑上层只有一层薄薄的地幔。
科学家认为，依据板块构造理论，随着大西洋板块每年以2厘米的速度相互分离，板块之间的空隙应该渐渐被火山物质填充，并形成地壳，而这个巨坑却成为例外，由地幔覆盖。
那么，原本应该填充在这个巨坑中的地壳部分到哪里去了？这就是此次科考活动要寻找的答案。
科考队由12名科学家组成，其中包括3名女队员，以达累姆大学海洋地球物理学家罗杰·西尔勒教授为首，乘坐“RRS詹姆斯·库克”号科考船从西班牙特内里费岛出发。他们将在大西洋海脊附近停留6个星期，对这个海底巨坑展开一系列细致的声呐测量。整个科考项目预计耗资4000万英镑（约合7880万美元）。
这条被称为世界上最先进的科考船上配备了多种学科的仪器和设备，可以使科考队员在世界上任何海域展开考察，为揭开一些海洋奥秘提供了不可多得的机会。
科考队打算使用遥控潜水艇，深入海平面以下164万英尺（5公里）的地方提取地幔样本，并启用潜水艇上的摄像设备拍摄海底巨坑，揭开这一“地球伤口”的神秘面纱。
科学界对这一海底巨坑的成因有两种看法。其一，在地球板块分离过程中，地幔不是以液态岩浆而是以固态形式产生；其二，由于某种力量作用，地壳向四周裂开，只剩下地幔覆盖着巨坑。也有人认为，这个海底巨坑的形成可能是两种因素共同作用的结果。
地震会催化火山爆发吗
日前，科学家们利用美国航空航天局所属卫星采集的数据发现绝大多数的地震可以增加火山爆发的几率。
一位美国科学家称：2006年5月印尼爪哇岛两座大型活火山爆发后的第三天，该地区就发生了里氏64级的地震。并且这次火山活动持续了9天。
据夏威夷大学的安德鲁·哈里斯教授称：“在印尼爪哇岛两座火山爆发期间，我们根据所采集的数据可以清晰地看到地震能使火山释放出更多的能量，例如热能等；而且我们还发现火山喷出的火山灰和熔岩等比平时要多而且温度更高。”
在地震发生时，作为全球“热点”项目监测的一部分，隶属美国航空航天局的两颗卫星Terra和Aqua严密监测了每座火山在整个地震过程中释放热量的变化情况并采集了相关数据。两个卫星上装备的成像分光辐射计（MODIS）精确记录了比其他地表温度高的地表状况，而且还绘制了全球温度变化的数据图。
科学家们仔细整理了印尼火山爆发的相关数据，分析了在整个地震期间，火山活动的35天里地表和熔岩温度的变化情况。两座火山，Merapi火山和Semeru火山分别距震中260公里（合162英里）和280公里（174英里）。根据这个距离，科学家们推测地下的地震波就像抽水泵一样，熔化了所有的物质并把熔浆抽到地表，最终导致火山的爆发。
哈里斯称：“Merapi和Semeru两座火山在地震发生3天后才爆发，这也许是由于熔浆从地下到地表需要花费一定的时间所致。”
