地球深处来历不明的异物是什么？

　　你知道不知道，咱们地球内部有两块来历不明的异物，一块在太平洋下面，一块在非洲下面。

　　这两块异物是1980年代地质学家通过地震波在地球内部发现的。但至今40多年过去了，地球科学家也仅仅知道，这两块异物与周围的物质不完全一样，至于它们是什么，它们是怎么来的，他们对此十分茫然。

　　我们脚下谜一样的异物

　　为了更好地了解脚底下这两块异物，我们先来复习一下有关地球内部的知识。

　　我们今天关于地球内部的知识，几乎都来自地震波的研究。根据地震波在不同密度的物质中传播速度的不同，我们得以了解地球内部大致的结构：最里面是一个固态铁核，被称为内核。内核被一圈熔化的铁和镍所包围，此即外核。液态金属被地球的自转搅动，产生地磁场。外核外面是地幔，占了地球的大部分体积。地幔下层显固态，上层处于熔融状态，像粘稠的蜂蜜一样可以缓缓流动。它们是火山熔岩的来源。在这一切之上，则是由岩石组成的地壳。

　　上面所说的两块异物，都始于地幔和外核的接壤处，然后延伸至上地幔。

　　虽然两块异物整个都沉浸在地幔中，但我们不知道它们的组成是否与地幔相同。没错，根据地震波的速度可以判断其密度，但问题是，地震波的速度同时还受温度的影响，所以当差别不大的时候，我们还是难以下判断：速度差异到底是物质组成不同造成的，还是仅仅由温度不同造成的。

　　盘古大陆瓦解的结果?

　　最简单的解释是，它们与地幔的组成相同，只是温度更高。如果是这样，那么这两块异物可能是盘古大陆瓦解的产物。

　　盘古大陆是地球史上距今最近的超级大陆，大约在3.3亿年前形成，在2亿年前开始瓦解。随着盘古大陆分裂成构造板块，板块漂移造成相撞，在撞击发生的地方，一个板块俯冲到另一板块下面，板块物质由此“回炉再造”。在“回炉”的过程中，一些较冷、密度较大的物质可以一直降到下地幔。随着时间的推移，“回炉”物质和“炉”里原有的物质会搅拌均匀，密度和温度都会趋于一致。

　　但假如最近一次的“回炉”中，“回炉”物质还没来得及在地幔中搅拌均匀，留下两块原封不动的区域，那里没有来得及与周围的物质“打成一片”，所以一直保持较低温度，此即异物的由来。这就好比大热天你急忙忙地吃了一大块冰镇甜瓜，结果甜瓜一直搁在胃里没能消化一样。

　　但话说回来，最简单的解释并不总是正确的。还有一种可能是，这些异物的组成成分也许与地幔其他区域不同。如果是这样，那它们从哪里来就是一个谜。解开这个谜的关键在于确切地知道异物的密度，但遗憾的是，迄今我们对其密度的两次测量得到的结果是矛盾的。

　　另一个难题是这些异物的年龄。

　　这两团异物虽然处于地球深处，但因为块头很大，一部分甚至延伸到了上地幔，所以异物里的物质也会偶尔随着火山而喷发到地表。

　　科学家检查了由它们驱动的海底火山喷出的熔岩，在其中发现了一些奇怪的化学成分。其中一些火山物质似乎从未在其他地方被发现过，包括可以追溯到地球诞生初期曾在地表出现过的放射性元素。这些放射性元素因为密度大，后来都沉入地下，在地表已经很难觅得它们的踪迹了。这说明，异物里的物质是非常古老的东西。

　　来自外星球的撞击?

　　有一个耐人寻味的推测，近年来受到极大的关注：异物可能来自外星球。

　　大约45亿年前，当地球还是一个婴儿时，一个与火星一样大的天体，叫“忒伊亚”，被认为撞向了地球。在这次剧烈的撞击中，熔融物质喷溅到地球周围的轨道。后来，这些物质凝聚，形成了月球。这个关于月球如何形成的假说目前为大多数人所接受。

地球深处两块奇形怪状的异物从地球外核一直延伸至上地幔

　　近年来，一些人更进一步想知道，忒伊亚是否也可能是异物的来源。譬如说，异物就是保存下来的忒伊亚的部分碎片?如果这是对的，就不仅解决了异物的起源问题，而且也证实了我们关于月球如何形成的主流假说。

　　不过，要证明“异物是忒伊亚的碎片”这个假设很棘手。首先，忒伊亚已经被摧毁，我们无法从它取样，来跟异物的物质进行比较。其次，在人们试图模拟再现那次撞击的时候，出现了另一个问题。在计算机模拟中，月球的大部分物质来自忒伊亚。可是我们对从阿波罗计划中取来的月球物质的分析表明，月球物质主要来自地球。这是一个矛盾。

　　有待验证的假说

　　不过，最近一项新的计算机模拟似乎让这个矛盾有所缓和：如果忒伊亚撞击的时候，地球还处于熔融状态，表面为岩浆的海洋所覆盖，那么溅射起来的大部分就是地球物质。这样，忒伊亚撞击说与上述对月球物质的分析就不矛盾了。

　　新的模拟显示，在45亿年前，与地球相撞之后，忒伊亚基本上被地球岩浆湮没，大约20%的体积穿透到地球的下地幔。地球的下地幔是一个固体层，大多数情况下不参与熔融物质的运动。所以，忒伊亚的碎片至今仍然保存在那里，它们可能就是我们今天探查到的异物。

　　按研究人员的看法，忒伊亚的密度比地球地幔高。为什么呢?因为地球块头大，内部温度高，处于熔融状态，这导致轻重物质分离，密度大的下沉，密度小的上浮。地幔就属于密度较小的部分。而像忒伊亚这样块头较小的天体，它整个都是固态的，就不存在轻重物质的分离问题。所以，它的密度会高于地球地幔。由此一来，如果异物确实来自忒伊亚，那它们的密度也应该会高于周围的地幔物质。

　　科学家们希望通过安装更多的地震仪，来验证这些假说。目前，地震仪大多数都装在陆地上，海洋是一个巨大的盲点。如果我们在海底安装巨大的地震仪阵列，就可以相当详细地窥视地球内部。那时候，揭示这两块神秘异物的起源，就不那么困难了。