据日本《读卖新闻》8月13日报道，地球内部的地幔是人类尚未涉足的区域。研究其特性有望揭示地球起源、地震和火山活动、气候变化乃至生命起源的奥秘。

“我意识到地球内部其实是一个宝库。”广岛大学地幔岩石学副教授秋泽纪克去年6月搭乘日本“深海6500”载人潜水器，下潜至东北地区近海约6500米深的海底，对一座高达数百米的海底火山进行了勘测。在山腰，他们发现了一块裸露的岩石，其中含有大量透明的黄绿色碎片，并成功采集了样本。

这种黄绿色碎片来自上地幔的主要矿物：橄榄石。岩石的结构和颜色会随着地下压力的变化而改变。此次发现的岩石还含有闪闪发光的红色石榴石，表明其为从深度约100公里的地幔随岩浆快速上升的“新鲜”物质。

地幔同样储存着大量碳，据信其含量比大气中的碳含量还要高，大气中的碳以二氧化碳等温室气体的形式存在。秋泽表示：“通过分析岩石的组成及其采集地点，我们可以了解地球内部热量的演变和碳循环机制。希望此次的分析结果能为长期气候预测提供帮助。”

地球半径约为6400公里，从外到内依次为地壳、地幔和地核。地幔厚度约为2900公里，占地球体积的80%。虽然地幔是固体岩石，但在高温高压的环境下会发生形变并产生对流，进而推动地球表面板块运动，引发地震和火山活动。

要抵达地幔，需在陆地上钻探约30公里，或在海底向下钻探约6公里。美国是首个尝试实现这一目标的国家。20世纪50至60年代，美国启动了“莫霍计划”，在墨西哥近海钻探至海床以下200米深处，但受限于技术和经济问题，最终放弃了该计划。

继美国之后发起挑战的就是日本。2005年，日本建成深海钻探船“地球”号，旨在通过使用钻杆穿透地壳，2018年，该船在纪伊半岛近海钻探至海床下3262米的深度。日本海洋研究开发机构岩石学高级研究员阿部夏江（音）表示：“我们需要开发高度耐用的设备。这在技术上是可行的，但筹措资金是一大挑战。”“地球”号一个月的水下活动约需10亿日元。

尽管直接抵达地幔仍非易事，但日本已凭借其独门技术，在人工模拟地幔极端环境方面已取得成功。

东京大学高压地球科学教授广濑敬利用镶嵌尖锐金刚石的装置上下加压并辅以激光加热对岩石样本进行研究。广濑发现，地幔最底层，即地下2600至2900公里处，由名为后钙钛矿的矿物构成，该矿物具有良好的导热和导电性能。他还指出，该区域很可能加速或减缓地球自转。

2021年的一项研究还发现，地幔下方的地核存在以氢的形态储存的水，其含量相当于全球海水总量的50倍。

关于这些水的来历，广濑认为，在大约45亿年前，也就是地球诞生之初，这些水与被称为“微行星”的小天体一起抵达地球，并被封存于地核中。“少量水残留在地表，使得陆地和海洋得以共存，创造了一个适合多种生命演化的适宜环境。”

在地幔探索方面，近来人们聚焦于生存在极端地下环境中的微生物。据信，这些微生物参与了稀土元素和煤炭的形成过程。

2010年，日本海洋研究开发机构高知岩芯样品研究所地球微生物学高级研究员诸野祐树在南太平洋海床以下75米处的白垩纪地层中发现微生物，并证实这些微生物在被喂食后能够繁殖。2015年，在青森县下北半岛近海海床以下2460米处，又发现了距今2000万年的地层微生物。这也是迄今在海底以下最深位置发现的生物。

诸野说：“通过研究地球深处的生命，我们不仅能更深入了解海底资源的分布，或许还能推断出地外生命在宇宙中的存活条件。”