早报讯 中国地球深部探测计划已全面展开，这是中国有史以来最大的地质勘探计划，也被认为是“中国挺进地心第一步”。
“深部探测专项”负责人、中国地质科学院副院长董树文说，中国所面临的资源挑战，是启动深部探测工程的最大动因。
打个万米孔需投数亿元
据中央电视台《新闻联播》报道，在海拔4400米的喜马拉雅山罗布莎地区，国家深部探测专项——罗布莎科学钻探实验正在紧张进行。除罗布莎之外，山东莱阳、云南腾冲等地的6个钻探项目也在进行中，国家将从这7个钻探点中选择一处进行超越1万米的科学钻探。
科学钻是人类获取地球内部信息最有效、最直观的方法。目前全球仅有苏联的“科拉超级钻”达到过1万米以下的深度。中国曾在2001年于江苏东海县启动了自己的“超级钻”，它在2005年达到了5100多米的深度。
据《瞭望东方周刊》报道，这个深度钻井设备存放在四川宏华集团。它高45米，占地1万平方米，重量超过1000吨。在运输时，这套设备拆分后需要30到50辆大卡车。如果达到1万米的钻井深度要求，制造费用预计超过1亿元。而一个科学钻“打一个1万米深的孔就要数亿元投入”，董树文说。
与此同时，深部探测计划的另一个实验项目——地震反射剖面探测也在西藏阿里进行。这种探测是用地下爆破的方法，通过追踪反射信号，探明数十公里地下的结构，用科学家的话说就是“给地球深层做一个CT”。
据了解，科学钻探和深地震剖面探测只是中国地球深部探测计划的两个组成部分，这一计划集合了12位院士、200多名研究员以及上千名科研人员，共实施大地电磁探测、地壳全元素探测等九个实验项目，将在2012年底前完成。该计划预算达到30亿元，希望从深层次了解一系列中国人关心的重大问题：从油气蕴藏、矿产分布，一直到青藏高原的扩展还将在四川产生何种地质变动。
最大动因：资源能源缺口
中国所面临的资源挑战，是启动深部探测工程的最大动因。它也将成为未来实施地壳工程的主要推力。“资源能源缺口是立项的第一出发点。”“深部探测专项”负责人、中国地质科学院副院长董树文此前向《瞭望东方周刊》记者说。
事实上，早在2004年9月中国就启动了全国重要矿产危机矿山找矿专项，在原有矿山300米至500米的开采深度上，向更深部进行勘探开采。到2008年经过评估，这一工程已为中国带来了价值超过1万亿元人民币的矿产资源。目前深部探测项目取得的最大成果之一，就是对长江中下游成矿带的深度阐述，首次实现了大型矿区三维透明化。
在深部探测计划的基础上，中国科学家正在筹划详细揭示中国地壳结构的“地壳探测工程”，为保障资源供应、防灾减灾和发展地球科学提供全面的深部数据和信息。
地下4000米变“透明”
据悉，国土资源部系统的科研机构2002年即提出启动“地壳探测工程”，但由于预算高达30亿元，项目申报被长时间搁置。此后，资源缺口凸显、地质灾害频发与地球科学相对落后并存的局面，使开展深部探测工程的诉求日益强烈。
2006年，国务院发布《关于加强地质工作的决定》，其中明确提出“实施地壳探测工程，提高地球认知、资源勘查和灾害预警水平”，堪称中国地壳探测工程的转折点，次年，中国地质科学院再度开始申报进行地壳探测工程，最终2008年5月发生在四川的汶川地震给专项带来了转机。2008年“深部技术探测与实验研究”项目启动当年，即得到了7000多万元启动资金。涉及地质学、地球物理学等多个基础学科的庞大工程就此启动，中国人也加入了向地心挺进的行列。
2009年11月3日，国务院总理温家宝在首都科技界大会上谈到，在地球深部资源探测方面，中国已有固体矿产勘探开采的深度大都小于500米，而世界一些矿业大国已经达到2500米到4000米，南非计划开采的深度达到6000米。他当时还举例说，澳大利亚在本世纪初率先提出“玻璃地球”计划，也就是要使地下1000米变得“透明”；加拿大人近期提出的类似计划，要搞到3000米。
据报道，欧美国家已纷纷开展了各自的深部探测计划，其中美国2003年启动的“地球透镜计划”将在15年内投入200亿美元；到2005年，俄罗斯在欧洲部分和盛产能源的西西伯利亚实施了十多处超级钻项目，目前该国已是全球最大的资源蕴藏地和出口国；而深部探测还使加拿大和澳大利亚在最近20年来始终保持着世界资源勘探大国的地位。
2010年，全国人大副委员长、中国科学院原院长路甬祥曾强调：深部矿产资源勘探与开发是影响中国可持续发展能力的战略性科技问题。他说，应使中国主要区域地下4000米变得“透明”，以解决中国资源短缺的瓶颈。
借助位于夏威夷莫纳克亚山顶的10米口径凯克望远镜，研究人员首次得以直接拍摄到正处于形成过程中的原始行星图像。这颗原始行星已经被编号为LkCa 15 b。看起来这将是一颗高温气态巨行星，现在它正从周围的环境中不断汲取巨量的尘埃和气体物质。研究人员表示，从凯克望远镜拍摄的图像上，可以明显看到由于这颗行星的存在，从恒星到尘埃盘外侧之间的盘面上出现了一道清晰可辨的空隙。
这项研究的首席科学家，夏威夷大学的亚当·卡洛斯(Adam Kraus)说：“LkCa 15 b是我们已经发现的最年轻的行星，比之前我们发现的最年轻的行星还要年轻5倍。我们也因此第一次得以同时对一颗形成中的行星以及它周遭的尘埃物质进行直接的测量。”
寻找一颗新生的行星
这颗新生中的行星距离地球相对较近，距离仅有大约450光年，位于金牛座中。不过要是你想真的试着从满天繁星中找到它可并不是那么容易。天文学家们的观测利器是凯克望远镜，它采用了先进的自适应光学系统，可以修正光线通过地球大气层时产生的扭曲变形，从而获得高质量的清晰影像。随后他们再采用一种特殊的干涉技术去除中央恒星发出的耀眼光芒。
借助这一系列的操作，研究人员可以分辨出存在于恒星LkCa 15周遭的原行星盘，并且分辨出这个尘埃盘中由于原行星的存在而出现的那道空隙。
研究合作者米歇尔·爱尔兰(Michael Ireland)来自澳大利亚麦夸里大学，他说：“干涉仪技术其实早在1800年代便已经被开发出来了，但是要说到这种技术在光学自适应系统中的应用，那还是大约最近7年间的事情。自那以后，我们一直在努力尝试，希望将这项技术的能力发挥到极致。并将它应用在世界上最大口径的望远镜上，尤其是像凯克望远镜这样的。”
研究人员们当时正在对大约150颗年轻的，周遭似乎存在尘埃带的恒星目标进行观测，随后他们将观测的注意力集中到了十多颗重点恒星目标上来。很快他们便发现了原行星LkCa 15 b的存在。这一发现甚至来的快的出乎意料。
卡洛斯说：“LkCa 15只是我们观测的第二个目标。当我们看到它时我们很快就意识到这里有某些新的东西。我们在它的旁边看到一个微弱的点，我们就想这或许是一颗类似木星的行星，随后，我们在一年之后再次对其展开观测，以便收集更多数据。”
卡洛斯于10月19日再此间于美国宇航局戈达德空间飞行中心召开的一次会议上公布了他们的研究结果。他们的相关论文则将于今日刊载于《天体物理学报》。
大个子婴儿
就婴儿的定义而言，LkCa15 b绝对是一个大个子，其质量达到木星的6倍。但是由于这颗行星目前仍然处于形成阶段，因此当它最终形成时，其质量应当会小于这一数值。
卡洛斯说：“我们现在看到的从这一个小光点上发出的光芒中有很大的一部分其实是正处于高速吸积下落过程中的气体尘埃物质发出的。因此6倍的木星质量或许应当被视作是一个质量上限，实际上从真正的行星本体发出的光线可能只占了很小的一部分。因此对其最终质量的计算数值将远小于6倍木星质量。”
尽管这颗行星似乎非常巨大，但是整个这一行星系统确实是非常年轻的。其中央母恒星的质量大致和太阳相当，但是其年龄却仅有大约200万年，相比之下，我们的太阳形成至今已有大约46亿年的历史了。
长期以来天文学家们一直猜测在围绕恒星的尘埃盘中应当可以观测到由于新生的原始行星作用而形成的明显间隙带。现在这一成果恰恰是证实了我们已经有能力看清这样一种现象的真实存在。有了这一先例，天文学家们将很快找到更多的相似案例。
卡洛斯说：“这真的让人兴奋，因为我们看着那道缝隙，知道那里存在着一颗正在形成中的行星。我们观察这道缝隙的情况并了解其中正在形成的原行星的相关信息，我们只要观察这些缝隙，就能找到一种新的寻找系外行星的方法。”(晨风)
