地震所揭示的地球內部構造
為穿越行星的顫動計時,一個隱藏的地核便在其中心浮現。
世界這一頭的一場地震,會微弱地到達那一頭——而正是從「它遲到了多久」裡,奧爾德姆找到了一個藏在地球中心的核。
地球中心的一顆心
大地震一發生,就把波送進整顆行星,而不只是繞著它的表面跑。有兩種波穿過深部岩石:快速的「一推一拉」波,和較慢的「左右搖擺」波。到 1906 年,散布全球的地震儀正在它們漫長旅程之後捕到這些波,每一次到達都蓋著一個時刻。
理查德·奧爾德姆把這些時刻對著距離排開,察覺到不對勁。那些不得不穿過地球最深處的波,到得遲了——比「行星自表及心都是同一種東西」時它們該到的時刻更遲。最簡單的解釋是:中心有一個獨立的核,由更緻密的物質構成,波在其中走得更慢。地球有一顆隱藏的心,而你能從時刻裡把它聽出來。
從一場印度地震,到地球的中心
奧爾德姆是一位英裔愛爾蘭地質學家,曾在印度地質調查所工作多年。他的轉折點,是 1897 年那場災難性的阿薩姆大地震,他以前所未有的細緻記錄了它;從那些記錄裡,他學會了分辨不同波型各自的到達——這是他同代人多半不具備的本事。
回到英格蘭後,他從世界日漸擴張的臺網裡收集遠方地震的地震圖,做著耐心的記帳:哪一種波、多遠、多久。最大距離上那些遲到的到達,正是線索。他沒有把它們當作誤差打發掉,而是循著它們走向一個驚人的結論,並在 1906 年發表——這是頭一回,有人僅憑地震,便證明了地球有一個核。
它為何重要
沒有人能挖到地球的中心;最深的鑽孔,連地殼都只是剛剛劃出一個凹痕。奧爾德姆證明了我們不必去挖。地震的波,去到一切鑽頭去不了的地方,又用到達的時刻把消息帶回。他把整顆行星,變成了一件你可以從外部去檢視的東西——並找到了它最大的內部分界,地函與地核之間的邊界,而此後每一幅深部地球的圖像,都建立在它之上。
就像敲牆,去找牆後的樑
沿著牆敲一敲,聽:在灰泥背後藏著木樑的地方,聲音會變,於是你能憑「敲聲如何回來」去測繪你看不見的東西。奧爾德姆用地震敲地球,用地震儀去聽。在回來的敲聲遲到的地方,他便知道,那束波在深處穿過了某種不同的東西——再把這延遲,追溯到一個誰也永遠到不了的核。
它落在何處
奧爾德姆開啟了一段「從顫動裡讀懂深部地球」的接力:他於 1906 年找到地核,安德里亞·莫霍洛維奇奇於 1909 年找到地殼—地函邊界,賓諾·古登堡量出地核有多深,哈羅德·傑弗里斯證明它的外層是液態,而英厄·萊曼——同樣在本館——在其中找到了一顆固態內核。它與本館裡其他學人讀懂行星的方式並立:赫頓、萊爾在岩石的緩慢時間裡,韋格納、赫斯在移動的海床裡。他們合力,把地球從一個不透明的球,變成了一具有著已知解剖結構的身體。