原文摘录
岩浆突袭地下城
在逃逸时代,大灾难接踵而至。
由于地球发动机产生的加速度及运行轨道的改变,地核中铁镍核心的平衡被扰动,其影响穿过古腾堡不连续面,波及地幔。各个大陆地热逸出,火山横行,这对于人类的地下城市是致命的威胁。第六次变轨周期后,在各大陆的地下城中,岩浆渗入,灾难频繁发生。
那天当警报响起来的时候,我正走在放学回家的路上,听到市政厅的广播:“F112市全体市民注意,城市北部屏障已被地应力破坏,岩浆渗入!岩浆渗入!现在岩浆流已到达第四街区!公路出口被封死,全体市民到中心广场集合,通过升降梯向地面撤离。注意,撤离时按《危急法》第五条行事,强调一遍,撤离时按《危急法》第五条行事!”
我环视了一下四周迷宫般的通道,地下城现在看上去并没有什么异常。但我知道现在的危险:只有两条通向外部的地下公路,其中一条去年因加固屏障的需要已被堵死,如果剩下的这条也堵死了,就只有通过经竖井直通地面的升降梯逃命了。升降梯的载运量很小,要把这座城市的36万人运出去需要很长时间,但也没有必要去争夺生存的机会,联合政府的《危急法》把一切都安排好了。
古代曾有过一个伦理学问题:当洪水到来时,一个只能救走一个人的男人,是去救他的父亲呢,还是去救他的儿子?在这个时代的人看来,提出这个问题很不可理解。
当我到达中心广场时,看到人们已按年龄排起了长长的队。最靠近电梯口的是由机器人保育员抱着的婴儿,然后是幼儿园的孩子,再往后是小学生……我排在队伍中间靠前的部分。爸爸现在在近地轨道值班,城里只有我和妈妈,我现在看不到妈妈,就顺着长长的队伍跑,没跑多远就被士兵拦住了。我知道她在最后一段,因为这个城市主要是学校集中地,家庭很少,她已经算年纪大的那批人了。
长队以让人心里着火的慢速度向前移动,三个小时后轮到我跨进升降梯时,心里一点都不轻松,因为这时在妈妈和生存之间,还隔着两万多名大学生呢!而我已闻到了浓烈的硫黄味……
我到地面两个半小时后,岩浆就在500米深的地下吞没了整座城市。我心如刀绞地想象着妈妈的最后时刻:她同没能撤出的18000人一起,看着岩浆涌进市中心广场。那时,已经停电,整个地下城只有岩浆那可怖的暗红色光芒。广场那高大的白色穹顶在高温中渐渐变黑,所有的遇难者可能还没接触到岩浆,就被这上千度的高温夺去了生命。
1.反方向的灾难
当人们还在为天上的问题担忧,地下就已经开始危机四伏了。地球运动姿态的改变扰动了地核的平衡,并且波及地幔。地幔的岩浆溢出地表的过程中,地下城灾难频发。末日的威胁重塑了人类世界的价值观和生命优先级。在一次岩浆的突袭中,一座编号为F112的城市遭受了灭顶之灾。在预先安排好的撤退中,主角失去了他“撤离优先等级”不高的母亲。
在《流浪地球》电影里,把这场灾难设定在位于杭州的地下城。地下城之上,是一座行星发动机,一直稳定运行了三十余年。靠近木星的时候,木星巨大的引力引发了全球性的地震,包括杭州在内的上千座发动机受到不同程度的损坏,地震和熔岩摧毁了杭州地下城。不同的是,总共36万人的城市,小说里近35万人顺利撤退,而电影中35万人被地震和岩浆夺去了生命。
2.为什么地下这么危险?
可能你不太相信,我们对自己生活的这颗星球也许并不比对天上的星星了解得更多。现在人类已经可以登上月球,往火星上发射探测器,用巨大的天文望远镜观看恒星的一生,向上探索到数百亿光年之外的宇宙边缘……但是向下,人类在地壳上钻得最深的井也不过15公里(埃克森石油天然气公司于2017年11月在库页岛萨哈林-1号项目实施的鄂霍次克海Chaivo油田Orlan平台所完成的“世界之最”钻井),连薄薄的一层地壳都还没钻透。关于地球里面到底是什么,只能靠火山爆发的岩浆和地震波传递的信息来分析和猜想。人类可以准确预测一颗看不见的行星的存在,却很难预测地震和火山什么时候爆发。难以触及的地球内部,对于想要深入探索和定居的人类来说,确实是一个非常危险的存在。
那么,关于地球,我们现在都知道些什么呢?小说里面失衡的“古腾堡不连续面”又是什么呢?
其实,地球内部有两个不连续面,另外一个叫作“莫霍不连续面”。之所以知道这两个面的存在,也是地震波告诉我们的。跟光波、声波等所有的波一样,地震波在不同物质中的传播速度也是不同的。地球内部地震波传播速度变化很大的地方,我们就把它当作分隔不同物质的界面。
1909年,奥地利地震学家莫霍洛维奇发现,当地震波通过地下33公里处时,纵波速度由每秒7.6公里增加到每秒8.1公里,横波速度由每秒4.2公里增加到每秒4.6公里,在这个位置,存在着一个明显的不连续面。后面陆续在全球各地都观测到了这个不连续面,于是人类发现了地壳之下还有一层和地壳不一样的物质——地幔,并把这个分隔地球表皮与地幔的界面称为“莫霍洛维奇面”,即“莫霍不连续面”。
5年之后的1914年,美籍德国地震学家古腾堡观测到,莫霍面向下,地震波持续增大,在地下大约2900公里的地方,纵波速度从每秒13.64公里突然降为每秒8.1公里,而本来跑得很欢快的横波,到了这个地方竟然消失不见了。于是,我们又发现了地核的存在。“古腾堡不连续面”就是地幔和地核的分界面。
根据地球内部发来的加密电报,地球物理学家们得以画出地球的解剖图:地球是由不同状态、不同物质组成的三个同心圈层构成,从外到内分别是:地壳、地幔和地核。就像一个鸡蛋,地壳是鸡蛋外面那层薄薄的蛋壳,地幔是蛋白,而地核就是最里边的蛋黄。
地壳是一层薄薄的岩石外壳,外壳分为三层:最上面是一层沉积岩、风化土和海水,我们肉眼就能看到;再往下一层是花岗岩一类的岩石,主要成分是硅和铝,如果你想试试它的触感,可以去步行街的路口摸一摸那些用来挡车的大圆球;地壳最下面的一层是玄武岩和辉长岩类的岩石,主要成分是硅和镁,我们居住的楼房所用的混凝土里就有玄武岩。整个地壳的平均厚度是33公里左右,大陆上的地壳要厚一些,在青藏高原,甚至可以达到60~70公里。海洋下面的地壳比较薄,最薄的地方不到8公里。地壳每往下1公里,温度就会升高30℃。如果地面上此刻是冬天,往下走一公里就变成了酷暑。所以,地下城的保暖性能应该非常好,足以抵御远离太阳带来的严寒。
地幔是一圈厚厚的岩浆,夹在地壳和地核之间。地幔的厚度有2900公里左右,体积占地球总体积的83%,质量占整个地球的66%。地幔也分为上下两层:上地幔的深度可以达到1000公里。我们现在知道最深的地震发生在地下700公里的地方,也就是上地幔的中部。地幔的物质可能是固态的,也可能像橡皮泥一样可以随意造型,如果地壳的某个地方出现裂缝,上地幔的物质就会从地面的破洞——火山口中喷出来,变成赤热的熔岩。所以,我们可以通过分析火山喷发出来的物质,推测上地幔靠近地壳的一层,应该是一些橄榄岩之类坚硬的岩石;下地幔离地面1000~2900公里,它由什么组成,目前基本只能靠猜。职业猜测家,不,职业地质学家们认为,它可能比上地幔含有更多的铁。
地幔再往里就是地球的中心,小说中提到的“铁镍核心”——地核。地核是一个密度非常高的、炽热的金属熔炉,半径3000公里左右。地核也分为两层:外核和内核。外核厚度大概在1800公里,因为地震波的横波不能穿过外核,所以科学家们猜测外核是由铁、镍、硅等元素构成的,能够缓慢流动的熔融态或液态的物质。内核半径约1200公里,可以探测到地震横波的存在,所以内核可能是固态的。除了铁和镍,内核中还有部分碳元素。
越往地球的深处走,温度也就越高,到了地核,温度甚至可以达到5500~6000摄氏度,就像是在地球的中心住了一个炙热的太阳。这么看来,传说中地狱里的炼狱,可能真的存在于地下的最深处?
以上,就是我们目前知道的关于地球内部的基本知识了。地球的真实情况是不是和推测的一样,还有没有什么更加可怕或者让人惊奇的东西在地下,还需要科学家们找到更多的办法去研究和证明。
3.为什么电影里地下城的灾难更严重?
小说中发生熔岩灾害的城市只是一个编号为F112的城市,电影把它设定为建在杭州的地下城,头上还顶着一个巨型的行星发动机。可能正是这样的选择,让电影里的城市失去了35万人,而小说中绝大多数人都顺利撤离了。
为什么这么说呢?先来看一下杭州的地质结构。
我们知道,地壳表面有岩石、淤泥和海水三种不同的物质。距今两千多年前,杭州城区的很多地方都是海面,当海水退去,给杭州东部的平原留下了大量的淤泥层,这些淤泥最终变成了有黏性的软土。杭州的西边和南边是山地、丘陵和河流,它们的下面没有大量坚硬岩石来支撑,所以发生地质滑坡的风险也比较高。两种地质结构都不太适合作为行星发动机这样巨无霸物体的地基。
此外,杭州还处在6条地震断裂带上,虽然都不是大的地震断裂带,但是近年来也时有活动。在本来就脆弱的板块上压上一座堪比珠穆朗玛峰的高山,这座高山还会时不时喷火,对地壳产生巨大的压力……即使在科技突飞猛进的三四百年以后,选择这样一个地点来建造地球发动机,也会大大增加建设的成本和运行的风险,相当于在城市的头上悬了一把达摩克利斯之剑。
所以,杭州地下城内发生的地质灾难,“第一责任人”可能不是木星,也不是地震和熔岩,而是选址。
来自地下的熔岩有两种:一种是基性岩浆,主要成分是玄武岩,像铁水一样可以流动;另一种是酸性岩浆,不容易流动。杭州地区不在火山带上,缺乏产生两种熔岩的地质结构。而当地球靠近木星,由木星引力引发的强烈地质活动首先就是地震,所以杭州地下城最有可能在第一时间被地震摧毁。