地震可以产生很强的破坏力,毁坏建筑物,撕裂大地,改变地貌,引发海啸,这是严重影响人类的一种自然灾害。那么,地震最强可以达到什么程度?多少级的地震能撕裂地壳,甚至震碎地球?
地壳漂浮在地幔的上方,它并非一个整体结构,地质学家将其分为七大板块。当两个板块之间发生碰撞时,板块交界处的岩层受到强烈的挤压和冲击而发生形变。一旦超过岩层的机械强度,它们就会发生断裂,巨大的应力会被释放出来,导致地壳发生震动,这就是地震。
在地震时,会向外释放出地震波。地震学家通过地震仪可以测量出地震波的振幅,由此就能得到地震的震级和能量。具体而言,地震的能量和震级存在如下的关系:
根据上式计算可知,里氏9.5级地震所释放出的能量为1.1×10^19焦耳,相当于26.8亿吨TNT当量。人类引爆过威力最大的氢弹为沙皇炸弹,其爆炸当量为5000万吨TNT。也就是说,9.5级的智利大地震释放出的能量超过了53枚沙皇炸弹,甚至达到了目前全球核武库总当量的1.8倍。
尽管9.5级智利大地震的能量释放十分巨大,可以让地球自转轴发生偏移,并让地球的自转速度发生变化。但这种大地震的实质性影响范围是局部的,地球上的其他地方都没有受到影响。
地壳的主要成分为玄武岩和花岗岩,它们在1300 ℃的温度下会熔化掉。要让厚度几十公里的地壳全部熔化掉,所需的能量约为4×10^23焦耳,这相当于里氏12.5级的地震。虽然6500万年前的小行星也产生了那么多的能量,但由于是外部撞击,大量能量消散在大气中,所以并不会让地壳都熔化掉。
另一方面,如果要震碎地球,就需要打破让地球维持整体的引力结合能2×10^32焦耳,这相当于里氏18.3级的地震,或者相当于智利大地震的17.8万亿倍。
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