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回顧:地心到底有多熱?46億年的溫度輸出,還沒有消耗完地核熱量

2024-07-28科學

天氣炎熱的時候,冷空氣的出現,可以很好地降低溫度。而想要飲用熱水,只需要把冷水放在火爐上,加熱讓溫度上升,冷水在鍋中沸騰變成了熱水。我們可以透過很多方式,把熱變冷,把冷變熱。

然而地球經過上億年的變化,依舊沒有澆滅心中的火焰,地球一直處於高溫當中,生活在地表上的我們,是感受不到地殼下面的熊熊烈火,地殼下的溫度遠遠超過了太陽的高溫,並且還在持續輸出當中。

地球的結構

地球從太陽系中誕生,是蕓蕓眾生中最特別的存在,隨著時間開始產生變化。不同密度的物質開始分離,產生了新的質變。我們從模型中可以看出,地球是個圓形固體,經歷了火山噴發和地震,透過巖石分析,我們了解到地球具有許多分層,每層都有自己的作用,分層之間是相輔相成的。

地球內部結構分層

地殼也就是地表,是我們生活的地面環境,地表的承受能力較強,但是同樣也很脆弱。人類生活起居都是在地表上,建造房屋、種植、挖掘資源都是先從地殼開始下手,地殼的「防禦系統」受到嚴重破壞,導致地震、海嘯、沙塵暴的發生。

地球就像俄羅斯套娃一樣,一層一個樣。第二層叫做地幔,由上地幔和下地幔兩兄弟組合起來的,上地幔的巖石十分堅硬,下地幔的巖石具有流動性,也可以叫做軟流圈。上地幔和地殼之間還有巖石圈的存在。

地球表層四大圈層

第三層來到了地核,也是地球的「心臟」,地核還分為內核和外核,地核是地球熱量的來源,從內到外都在不停地散發熱量。外核是由鐵、鎳兩種物質組合的液態,溫度十分的高,外核的高溫還會向內核輸出。如果外核是悶熱的沙漠,那麽內核就是身處火山中的巖漿。溫度計還沒有達到內核,就已經開始爆碎了,內核的平均溫度保持在6500℃,人要是靠近地核的話,高溫馬上把你變成人肉幹。沒想到的是,在高溫下的內核卻是固態的。

地核

人們在地殼上感受著太陽放射線帶來的溫度,想象不到地核的熱量到底有多大,人類也十分好奇地核的溫度是怎樣產生的,又是為什麽能夠保持高溫不退呢?

地心的熱量來源

宇宙大霹靂之後形成了太陽系以及其他星系。在太陽系中,地球透過重力,把宇宙中的灰塵以及不明物質聚集在一起,然後發生坍陷,各種物質被強行融合在一起。在融合的過程中,地球吸收了太陽的能量,形成星球以後,巨大的能量被藏在了地球體內。

物質聚整合地球

地球形成了多層結構,每一層的密度都不相同,而能量則儲存在擁有最大密度空間的地核當中。這些能量在地核中慢慢轉變成了熱量,因此地核就成了熱量的藏身之所,慢慢地沈澱下來。當然,熱量也會隨著時間慢慢消散,但是,需要經過層層困難才可以達到地殼上方進行消散。現在地核中還保留著大量的太陽熱源,消散是個漫長的過程。

太陽

每個恒星在形成之前都會儲存熱量,恒星發生內核融合的時候就需要大量的熱量,熱量儲存得越多,星體品質就會越大。透過觀察木星和地球,就可以發現,木星的熱量比地球多,因此溫度是地球的6倍,品質自然也比地球大。

木星

地球在形成中透過重力吸收了太陽的熱量以外,還可以透過放射性衰變擁有熱量,放射性衰變就是一個釋放熱量的過程。地核的高溫大多數也來自放射性衰變。電池就采用了放射性衰變組建成為了核電池,在火箭、宇宙飛船上都會采用核電池,這就是利用溫差產生電能獲取能量,或者本身攜帶有電的粒子也可以產生電能。

核電池

地核這麽熱的原因,就是來自原始熱量和放射性衰變。

地核的熱量可以持續多久時間

隨著時間推移,地球上原始熱量已經開始消散,但是隨著放射性物質的增加,地核還是處於高溫狀態,地球就像一個保溫容器,就算倒掉了水杯中的冷水,只要一加註熱水,就會讓整個杯子發燙,水溫越高,水杯也就越燙手。

熱水保溫

放射性物質一般藏在地球的深處,當物質發生自然衰變的時候,就會產生熱量。原始熱量是可以快速冷卻的,但放射性物質的熱量冷卻時間很慢,因此能夠長時間保持熱量。現在可以透過測量計算的方式,找出放射性物質的原料,只要知道地球上還存在多少原料,就可以計算出熱量保持的時間。

放射性衰變

研究人員使用感應器測試地球中的的物質,物質在接觸感應器的時候,就會產生火花,透過這樣的方法,就可以知道地球上存在多少放射性原料了。透過計算模型推測,放射性衰變產生的熱量可以在地核中保持數十億年的時間。如果此後地球上的放射性物質不再出現,就只需要等地核中的熱量慢慢冷卻。

地球會在恒溫的狀態下,慢慢冷卻這些熱量,估計還需要等很長的一段時光,地核才沒有熱量。不知道人類會不會等到地核冷卻的那一天。現在人類沒有任何技術可以直接勘測地核,只有透過從其他恒星上帶回的隕石進行研究和推測。

隕石

地核的熱量對地球是有保護作用的,沒有地核的高溫就產生不了地磁磁場,磁場能保護地球不受宇宙和太陽的放射線,磁場建立了一個良好的生活圈,讓人類生活在裏面。沒有磁場保護的話,地球就會被太陽風侵蝕,地球上也不會出現任何的生命物體。

總結

地核的溫度一旦降低,對人類、動物、生物來說都是致命的。地核冷卻以後,地球將會被宇宙吞噬,人類也將會消失在這個世界上。現在人類還在尋找新的家園當中,在數億年後的人類將會面臨地球淪陷的問題,到了那個時候,不知道人類是否已經搬離了地球,去往了新的星球,開啟了嶄新的生活。