新浪网为什么地核会这么热?


新浪科技讯 北京时间9月3日消息 , 地核位于地球的最内部 , 具有极高的温度 , 并且是自从地球诞生以来就一直如此 。 而且 , 这一炽热的内核正是我们能够在这个星球上生存的原因!听起来似乎有些奇怪 , 但的确如此——地核对于我们的生存至关重要 。
在深入到地球的最深处之前 , 让我们试着多了解一点地球各个层次的结构 。
分层的地球
尽管人类的科技发展已经可以拍下黑洞的图像 , 但要揭开我们自己星球的神秘面纱却并非易事 。 不过 , 通过对火山爆发带来的岩石进行分析 , 以及对地震波(地震、火山爆发或其他扰动在地球内部产生的波)的研究 , 科学家对地球的内部结构已经有了相当程度的了解 。
地球并不是一个均匀的固体 , 而是分成了许多层 。 地球是在大约46亿年前太阳系诞生时形成的 。 最初 , 它只是一个气体星球 , 但随着气体相互作用 , 不同密度的物质开始分离 , 地球逐渐变成了今天的样子——一颗内部类似洋葱的巨大岩石行星 。
新浪网为什么地核会这么热?
本文插图
地球的分层结构 。 简而言之 , 地核的高温是由于储存的原始热量以及放射性衰变造成的
地球的最外层是地壳 。 这是我们生活的地方 , 我们在此建造房屋、种植树木 , 进行各种各样的生产活动 。 与其他层相比 , 地壳非常薄 。 海洋地壳的平均厚度约8千米 , 主要由玄武岩和陆壳组成;大陆地壳的平均厚度约32千米 , 主要由花岗岩组成 。
地壳的下一层叫做地幔 。 这一层的厚度约为2900千米 。 上地幔坚硬而易碎 , 下地幔则像半熔融的岩石一样流动 。 地幔的上层与地壳结合在一起 , 称为岩石圈 , 而半熔融层则称为软流圈 , 岩石圈就在软流圈上方滑动 。
地幔再往下就是地核 , 地核分为两个部分——外核和内核 。 外核主要由铁和镍组成 , 完全呈液态 。 它的温度非常高 , 外侧约4400摄氏度 , 向内不断增加 , 在接近内核处达到约6100摄氏度 。 外核大约有2300千米厚 。
穿过外核 , 我们就到达了地球最热的部分——内核 。 内核的温度高得难以想象 , 从5000到7200摄氏度不等 。 最令人惊讶的是 , 即使在如此高的温度下 , 内核仍然完全是固体的 , 厚度大约有1200千米 。
新浪网为什么地核会这么热?
本文插图
地球各个构造层的剖面图
为什么地核会这么热?
对于生活在地壳上的人类来说 , 很难想象地核的温度会比太阳表面的温度还要高 。 真正的问题也随之而来 , 46亿年前的地球是如何产生如此多热量的?据研究 , 造成地核如此灼热的原因主要有两个 。
首先 , 这源于地球形成时的吸积过程 。 当太阳系形成时 , 地球也开始绕着太阳运行 。 在强大的引力作用下 , 一些陨石和其他物体聚集在一起 , 形成了巨大的行星 。 每当这种吸积过程发生时 , 就会产生巨大的热量 。
新浪网为什么地核会这么热?
本文插图
地球是通过吸积过程形成的
行星形成过程结束后 , 物质开始根据密度分成不同的层 。 密度最大的物质沉淀在地核中 , 这一沉淀过程也会产生大量热量 。 时至今日 , 地球的这些原始热量仍然存在于地核中 , 因为地球在形成的时候无法将其迅速驱散 , 而现在这些热量已经稳定下来 。 热量只能通过地壳消散 , 但由于板块构造如同毯子一样 , 而地幔又不是一个特别好的热输送器 , 因此这些热量就会在地核停留很长一段时间 。
地核高温的第二个主要原因是放射性元素(比如铀)的衰变 。 放射性衰变导致了子同位素的形成 , 而这是一个放热过程 。 从放射性衰变得到的热量与原始热量之间存在微小的区别 。 有研究认为 , 原始热量主要集中在地核 , 而放射性衰变释放的热量在地球的其他层都有分布 。


推荐阅读