地球半徑約 6371 公里，而人類目前最深的鉆孔 —— 俄羅斯科拉超深鉆孔，僅穿透 12.2 公里，連地球 “表皮” 都未鉆透。

可科學家卻能清晰描繪出地核、地幔、地殼的分層結構，甚至測算出地核的溫度與成分。這一 “透視” 能力，并非來自科幻中的鉆探技術，而是源于對 “地球震動信號” 的精準解讀。

最早為地球 “畫像” 的關鍵，是地震波。1909 年，克羅地亞科學家莫霍洛維奇在分析地震數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)：地下約 33 公里處，地震波的傳播速度突然加快。他推測，這里存在一個明顯的分界面 —— 后來被命名為 “莫霍面”，上方是密度較小的地殼，下方是密度更大的地幔。這是人類首次用間接證據(jù)證明地球存在分層結構。

地震波為何能 “穿透” 地球？因為它分為縱波（P 波）和橫波（S 波），且在不同物質中傳播特性不同：縱波能在固體、液體中傳播，橫波卻只能在固體中傳播。1914 年，德國科學家古登堡發(fā)現(xiàn)：地下約 2900 公里處，橫波突然消失，縱波速度大幅下降。

這一 “古登堡面” 的發(fā)現(xiàn)，直接揭示了地幔與地核的分界 —— 地核外層是液態(tài)的，否則橫波不會突然 “消失”。

隨著探測技術發(fā)展，科學家還發(fā)現(xiàn)了更精細的結構。

20 世紀 30 年代，丹麥科學家萊曼分析地震波數(shù)據(jù)時注意到：在液態(tài)地核內部，縱波速度再次發(fā)生變化，說明地核中心還有一個固態(tài)的 “內核”。如今通過精密測量可知，固態(tài)內核半徑約 1220 公里，主要由鐵鎳合金構成，溫度高達 5000℃以上，比太陽表面溫度還高。

除了地震波，地磁場也是解讀地球內部的重要 “密碼”。地球能產生穩(wěn)定的磁場，本質是地核內液態(tài)鐵鎳物質的流動 —— 類似 “發(fā)電機效應”。如果地核全是固態(tài)，就無法形成持續(xù)的磁場。通過觀測地磁場的變化，科學家不僅驗證了地核的液態(tài)外層結構，還能推測其流動速度與方向。

此外，隕石成分也為地球內部研究提供了 “參照樣本”。科學家認為，隕石是太陽系早期天體碰撞碎裂后的殘骸，其成分與地球形成初期的物質相似。通過分析鐵隕石（主要成分為鐵鎳）和石隕石（類似地幔成分）的比例，可間接推斷地球內部鐵鎳核與硅酸鹽地幔的占比，與地震波探測結果相互印證。

如今，科學家還會結合重力、地熱等數(shù)據(jù)，進一步完善地球內部模型。

比如通過測量地球不同區(qū)域的重力差異，可判斷地下物質的密度分布；通過監(jiān)測地熱釋放，能推測地幔對流的運動規(guī)律。這些多維度的證據(jù)，共同構建起地球內部結構的清晰圖景。

從 “聽地震波說話” 到 “借磁場解謎”，人類依靠智慧與科學工具，在未深入地球內部的情況下，逐步揭開了這顆星球的深層奧秘。這種 “以表知里” 的探索方式，也成為現(xiàn)代地球科學的核心方法論，持續(xù)推動著我們對家園的認知邊界。