地核|地核为什么和太阳一样热?还能不断地产生磁场,能量来自哪里?
很难想象我们地球的核心有一个和太阳表面温度相当的“小太阳” , 温度大约是6000K , 自地球形成以来至今已经45亿年的历史了 , 它依然没有完全冷却;
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地球上的板块漂移、地震、火山活动、地热、磁场都是高温液态核心存在的证据 , 说明了地球现在还很活跃 , 正值壮年 , 而一颗已经“死亡”的星球 , 也就是核心完全冷却的星球 , 并没有以上的现象 。
例如月球、水星、火星 , 它们已经停止了所有的地质运动 , 也已经没有一个活跃的火山 , 当然它们也都没有了磁场 。
那么为什么地球的内核还没有冷却呢?它的能量来自于哪里?
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原始能量的来源
45亿年前的太阳系还是一个原始的行星盘 , 里面没有任何的天体 , 但其中包含着丰富的元素 , 涵盖整个元素周期表 , 当然这些元素已经在气体云中形成了各种化学分子 , 这些都是上一代恒星死亡后留些的物质 。
在引力的作用下 , 那些密度更高的地方就会聚集越来越多的物质形成“星子” , 可以理解为天体的胚胎 , 很显然太阳是吸引物质最多、最快的天体 , 它的质量占到了整个太阳系质量的99.8% 。
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当太阳在足够的温度和压力下点燃核聚变以后 , 辐射压力也就是太阳风会将大量的轻元素吹离自己 , 在内太阳系则会保留下更多的重元素 , 外太阳则会留下大量的氢和氦 。
所以在内太阳就形成了一些岩石天体 , 这些天体的外层只有少量的大气 , 例如金星、地球和火星 , 水星由于质量太小 , 且离太阳太近 , 它的引力留不住轻飘飘的大气 。
而在行星形成的时候 , 大量的物质团块会以非常高的速度向一块聚集、碰撞 , 这个过程就会释放出大量的引力势能 , 并且转化为热量 。
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因此地球刚形成的时候 , 完全就是一颗熔岩的世界 , 那时不仅地核是熔融的液态 , 就连地表都是布满高温岩浆 。
【地核|地核为什么和太阳一样热?还能不断地产生磁场,能量来自哪里?】这就是地核最初热量的来源 , 来自于引力势能的释放 。
当一些尘埃落定以后 , 经过数亿年的时间 , 太阳系就不再是那个最开始尘土飞扬的混乱模样 , 而是形成了一个各大天体绕自己轨道稳定运行的行星系统 。
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地球就开始进入了冷却的阶段 , 冷却当然是由外到内地进行 , 而且非常缓慢 , 因为只能通过热辐射的方式向太空辐射热量 。
直到今天 , 地球的核心依旧保留着非常高的温度 。
那未来地球会彻底冷却吗?
其实地球核心的能量除了最初形成时留下的以外 , 一直以来地球还有源源不断的能量供应 , 就是核心深处的重元素衰变产生的热量 。
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我们知道在引力的作用下 , 重元素会沉降氢元素会上升 , 所以在地球的内部蕴含着大量的重元素 , 理论上只要比铅重的元素都会在有限的时间内发生衰变 , 直到变成铅 。
所以在45亿年间 , 地球核心一直经历着元素的衰变 , 这种缓慢的核反应一直给地球核心提供着能量 。
但是这种能量的输入非常小 , 远没有地球向外空辐射的热量多 , 因此地球还是在持续的冷却 , 未来地球也会像月球、火星一样变成一颗死亡的星球的 。
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但是这个时间尺度非常长 , 可能需要几百亿年的时间 , 总之等到太阳死亡地球都不会彻底冷却的 , 所以我们不需要担心 。
而且可以肯定的是 , 像是在地球深海当中 , 那些依靠地热生活的生物 , 太阳死亡对它们来说无关紧要 , 虽说导致地球已经被冰封 , 但它们依旧可以畅游在地球寒冷、黑暗的深海底部 。
我们没有钻透地球 , 如何知道地球的结构?如何知道地球有一个液态核心?
说实在的 , 人类虽然生活在地球上 , 但是对地球内部的了解非常少 , 因为我们无法下到地下去看 , 原因是地球直径太大了 , 我们无法钻穿地球 。
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