答案是……

科學家怎麼知道地球內部的組成?

美國哥倫比亞大學拉蒙特–杜赫第地球觀測所地震、地質及地殼構造物理學組副主任勒納–拉姆回答如下:


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答案是……

科學家怎麼知道地球內部的組成?

美國哥倫比亞大學拉蒙特–杜赫第地球觀測所地震、地質及地殼構造物理學組副主任勒納–拉姆回答如下:


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由於我們無法直接由地球深處取得樣本來做分析,所以必須由其他方式及線索來了解地球內部的組成。其中一個方法是對火成岩(火山作用產生)及變質岩(火成岩或沉積岩於地底經高溫高壓作用後產生)做岩性分析。除此之外,科學家亦使用許多間接的方法來了解地球內部構造及組成,例如藉由廣佈地表的地震儀,由地震時所記錄的震波資料,研究震波速度在三維方向上的變化情形。

已故的哈佛著名地質學家柏奇與其同事、學生研究出一種方法,成功地將這些觀測資料結合在一起。柏奇指出了地球內部的岩石在高溫高壓下的變化情形。由於震波的傳遞速度取決於其所通過介質的軟硬度,所以由震波速度分佈圖可以計算出地球內部的溫度及組成。目前大部份的研究都是以柏奇的理論為基礎,甚至延伸應用至研究地核的極端溫壓狀態。例如,我們對於帶動板塊的各種尺度對流模式能有所了解,大多就是利用柏奇型替代方式(Birch-type proxies)研究地底溫度及組成所得到的結果。

那麼我們要如何增進對其他行星的了解呢?在探測火星及月球的太空任務中,我們發射了無人或有人駕駛的太空船,在登陸後會於表面廣設地震儀,以取得重要資料(目前精神號與機會號正持續傳送火星上的化學分析資料與照片回地球)。幾乎所有現正處於設計階段的登陸行星計畫,都將地震儀器的設置考慮進去,其中有些甚至計畫將岩石採樣後送回地球。我們期望最好的地球科學研究已經來臨。(傅玉琳 譯)

為什麼紅酒換瓶會影響口感與香氣?可是白酒卻不會?
美國加州大學戴維斯分校葡萄栽培與釀酒學系的華特豪斯教授提供答案:

「換瓶」(decanting)是指把酒從原來的容器倒入別的容器,可以讓年份較新的紅酒藉由與氧氣接觸,而使原來的澀味變得醇熟,也可以用來移除陳年紅酒裡的沉澱物。白酒本來就比較不耐久藏,所以並不能從換瓶得到什麼好處。

有些年份較新的紅酒(3~10年之間),開瓶後直接飲用會覺得不順口,是因為它們一直保存在相對較缺乏氧氣的環境裡。長時間在這樣的條件下,由於特殊化合物的累積,便造成一種「封閉」的特性。酒的香氣在開瓶後的10~30分鐘裡便會改變,而換瓶加速了這個所謂「醒酒」的過程,讓某些易揮發的成份散去,以提高酒中天然水果與橡木的香氣。換瓶似乎也可以「柔化」單寧所帶來的澀味以及刺激感,雖然化學家並沒有偵測到單寧有顯著的改變。事實上,拔開瓶塞後過了15~60分鐘再倒酒,便會有較緩和的改變。對年份較老的酒來說,換瓶也可以用來除去沉澱物;沉澱物對酒的風味無大影響,但會使酒看起來混濁,而且有少許像沙子般的口感。而與年份較新的酒不同的是,較老的酒在換瓶之後應儘早飲用,不然「陳年酒香」便會散逸。

作者感謝波加特(Kay Boart)協助準備相關解答。(姚若潔 譯)

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2004年第34期12月號】