也要寻找生命起源... 日探测船启程钻入地心7000公尺

全世界最先进也是最大的地球深部探测船“地球”(Chikyu)号16日启程扬帆,展开可能揭露地球生命起源的探测任务。这艘日本探测船将钻探海床下7公里深的地幔,钻探深度是先前类似科学计画的三倍以上,并取出一个长1.5公尺、宽15公分的地幔圆柱体,让科学家进行分析研究。

这项计画的负责人、日本“地球深部探查中心”的所长平朝彦解释说,20世纪追寻的是物质和宇宙的起源,因此人类会前往太空和登陆月球;但是到了21世纪,“关切的是生命起源的基本问题”,这也就是这次“地球”号所要执行的任务。

“地球”号还将研究地震的起源。科学家希望能够在地壳内放入感应器,为日本和东亚国家提供第一个有效的地震预测系统。

生命科学的理论指出,地球生命的起源可能来自于地壳之下,地壳下的温度和压力都是陆地或海洋所未知的。促成第一个类似生命起源的能量可能是来自地热,而非太阳能。

过去科学家从来没有机会能对地表之下那么深的地幔进行分析,更没有机会取得这样“活生生、热腾腾”的样本,来分析其中是否带有微有机物。平朝彦说,地球是我们的家,但人类对它所知无多;“如果生命存在的秘密等人发现,那就是在地球深部某处。”

造价3亿5000万英镑,每年还需5000万英镑运作费用的“地球”号,在结束训练任务之后,今天将启程前往距离爱知200公里外海处的南开海槽(Nankai Trough)进行钻探。这里的海床距离海面有2.5公里,因此从海上向下钻探的总深度将达到9.5公里。

这项探索任务的重点不在于其挖掘深度,也不仅限于生物学;挖掘所取出的地质样本对于地震学、火山学、地质学、环境学、气候学都可以提供丰富的资讯。

已经废弃的俄罗斯柯拉井虽然钻探到将近地表下12公里深,但由于整个钻探位置都是地壳范围,根本没有到达地壳之下,因此对科学界毫无帮助。这次的日本计画将是首度钻探从未达到过的地幔,也就是地球内部的第二层。这个日本计画之所以能够执行,要拜日本列岛处在主要地壳板块交叠处之赐,因为地球的地壳在这里会比较薄。

在海床下钻探的好处,是因为科学家可以利用这里的地壳与地函之间的莫氏不连续面(Mohorovicic Discontinuity,即地壳正式成为地幔的地方)比从陆地上挖掘还接近的优点,方便工作的进行。

虽然这项钻探计画的参与者包括了美国、南韩、中国与多个欧洲国家,但是此一国际合作计画的主要经费还是由日本纳税人支付。亟欲找出地震发生原因的日本人,对于这项计画不吝大力支持。

藉由在板块交会区所挖掘的破纪录深度,“地球”号可以在引发地震起源处放置感应器,为地震学的研究带来重大的进展。其它的研究领域包括利用深层岩石样本来建构更完整的地球环境史,特别是冰帽下的地区;这也许可以提供线索,来解答科学家困惑的为何地球两极磁场不断改变的问题。

这项计画的首席工程师山本(Kiyotaka Yamamoto)说:“我们的钻探可能面临高达摄氏2百度的温度,足以制造工业用钻石的庞大压力,同时深入即使连石油业也从未触及的岩石。当然,在达到目标前会有接二连三的失败,但这就是日本的阿波罗任务”。

记者周永旭/Yam

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