探索地心的強力幫手－地震

身為超級地球偵探，這次辦案辦到地心去了，而地震竟然成了好幫手？

說起地震，相信一般人都不會有什麼好印象，像是前幾年日本發生的311大地震、中南美洲的海地大地震、還有紐西蘭基督城的大地震，都造成很多生命跟財產的損失。但是，如果咱們今天要調查的作案地點位於「地心」的話，那地震就是不可或缺的最強力工具了！
要了解地心，挖個洞下去看看有很難嗎？我老實這樣說好了，人類在過去總共挖過3個最深大約12公里的洞，分別是在俄羅斯和芬蘭的交界、俄羅斯的庫頁島以及中東的波斯灣。其中第一個洞是為了科學研究，後面兩個洞則是為了挖石油跟天然氣。那麼12公里究竟有多深呢？以臺北市500公尺高的101大樓來算，12公里深的洞足足可以丟24棟101大樓進去疊起來！不過，如果要挖到地心，地球中心點的深度平均是6371公里，也就是說這個洞至少還得再挖個500倍才夠深！你說，挖洞這個方法是不是沒那麼簡單？

地震拍了拍地球這顆大西瓜
原本以為最簡單的方法看來一點都不簡單，那我們只好借助辦案工具來幫忙了。其實利用地震來探索地球內部這個方法的原理非常容易，而且早就已經被廣泛的運用在日常生活裡面。例如媽媽要上菜市場買菜，大西瓜一顆可不便宜，偏偏老闆又不肯先剖開來讓顧客瞧瞧，這時候老經驗的媽媽就會用手輕輕拍西瓜的表面，然後用耳朵聽西瓜傳出來的聲音，來判斷西瓜水分夠不夠，有沒有太熟之類的。說一句沒行情的話，其實要探測地心，用的就是一模一樣的方法，唯一不一樣的地方是，地球這顆西瓜非常大，所以要「拍」得夠大力，我們才能「聽」得到聲音傳出來，這也就是我們需要「地震」這個得力助手的原因了。
一個規模6.0地震所釋放的能量，就相當於一顆當年美軍丟在日本廣島的原子彈能量；而一個規模8.0地震所釋放的能量，則是相當於1000倍前面說的那顆原子彈能量。有時候我們會聽到規模很大的地震發生，但是卻沒有傳出災情，那可能是因為地震的震源位在很深的地底下，所以地表的感覺比較輕微。但是如果同樣的地震發生在地表附近，造成的災情恐怕就不可小覷了。不論如何，只要地震的規模夠大，地震所釋放的能量就足以穿透地球內部，讓位在地球另一面的地震測站收到震動的訊號，這樣也就等於可以「聽到」地震拍了地球一下之後的聲音。
當大地震發生之後，地震所釋放出來的能量會從地底下往四面八方擴散出去，再加上地球表面很多地方都設置有地震觀測站，所以向著不同方向出發的能量，就會穿過不同深度的地球內部，沿著不同的路徑抵達位於全世界的各個測站。當地球裡面不同區域的物質有不同的特性時，就像水分多的西瓜或是水分少的西瓜一樣，造成地震所釋放的能量在經過這些區域之後改變了原本的形式和傳遞速度，結果每個測站收到能量的性質跟時間就會有所不同。於是科學家利用這些測站所接收到的資料，可以反推地球裡面的物質有什麼特性，甚至可能是由什麼物質所構成的。

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2014年4.5月號 ]