假如你想到火山爆发,你就知道地球内部必定很热。地球内部的热量想转移到大陆,然后构成山脉,引起地震。但地球内部的热量从何而来呢?
地球内部有三种首要的热源:(1)地球构成和胀大时发作热量没有丢失;(2)冲突加热,由密度较大的中心物质下沉到地心引起的;(3)放射性元素衰变发作的热量。
地球刚构成时很热
地球上的许多热量是45亿年前地球构成时遗留下来的。
现在的理论普遍认为地球是由吸积效果构成的,地球构成后,陨石相互招引,构成更大的物体,然后招引更大的物质,直到到达现在的巨细。
这个进程积累了许多的热量,就像两个物体磕碰时发作热量相同,幻想一下当锤子击打石头时,是不是锤子和石头都变热了呢。
这些热量足以加热地球到熔融状况,至今也没有彻底散失,大约占现在地球内部总热量的10%。
(扩展阅览:现在关于月球是怎么构成的有一个最被认可的观念,那就是一个火星巨细的天体与原始地球的磕碰,飞出去的部分构成月球。当两个如此巨细的物体磕碰时,会发作许多的热量,其间适当多的热量被保存下来。)
地球自己制作了更多热量
在曩昔的几十亿年里,地球的温度或许下降了几百度,但现在地球挨近安稳的温度状况,由于它在内部自己发作热量。
换句话说,自从数十亿年前地球构成以来,它一直在失掉热量,但现在它发作的热量简直和它失掉的相同多。
图为:小行星碰击地球构成月球
地球自己发作的热量一部分来自放射性衰变(例如铀,这些热量约占地球中心温度的90%),少部分来自中心的高密度富铁物质下降到地球中心冲突发作的。
天然反射性元素铀是一种特别的元素,由于当它衰变时,会发作热量。正是这些热量使地球无法彻底冷却下来。
地壳和内部的许多岩石都阅历了这种放射性衰变进程。这个进程会发作亚原子粒子,这些亚原子粒子会被紧缩,然后与地球内部的物质发作磕碰,它们的动能转化为热能。
假如没有这个放射性衰变的进程,就不会有那么多的火山和地震,也就不会有那么多的地球山脉。
地球能很好的保温
尽管地球原本就很热,一起本身也能发作热量,可是最重要的是地球“保温”才能还不错。
地球中心经过地球液体外核和固体地幔内部的热量“对流”运送和经过非对流边界层(如地表的地球板块)的较慢的热量“传导”运送完成热量丢失,但这需求很长很长时刻。
因而,从地球开端构成开端,地球上的大部分原始热量就被保存了下来,自己发作的热量也流不出去。
所以到现在地球中心仍然很热,并且在太阳胀大消灭地球前都会很热。
那么问题又来了,地球中心到底有多热,科学家又是怎么丈量它的温度呢?
地球内部有多热?
地球中心到底有多热,这个问题没有人能够答复,到现在为止,地球最深的钻孔(科拉超深钻孔)也不过才12公里多,关于地球半径的6371公里仍是差太多了。
可是地震波的传达速度告知了科学家们许多关于地球是由什么物质构成的信息,从2886公里到中心6371公里的地核深处首要是铁,还有一些污染物构成。
经过丈量中心的声速(经过地震波传达的速度来丈量)和中心的密度与实验室中高温高压下铁的密度十分类似。
铁也是仅有一种与地核的地震特点亲近匹配的元素,并且在世界中也满足丰厚,足以构成地核中地球质量的大约35%。
一起,地震数据也提醒了这些构成物质是液体、固体仍是部分固体。
因而,假如咱们能够在实验室丈量铁在极压下的熔化温度,那么这个温度应该与地核的实践温度适当挨近。。
依据这些依据,地球的中心温度估量在5000到7000摄氏度左右(跨过十分巨大)。这大约是太阳外表的温度,但比太阳内部的温度要低得多。
终究
趁便说一下,尽管地球内部发作的热能是巨大的,但其能量却比地球从太阳接收到的热量低了5000倍。太阳的热量驱动气候,并终究导致腐蚀。
具有挖苦意味的是,尽管地球的热量会构成山脉,但太阳的能量会一点一点地将它们炸毁。
假如不是这些平衡的存在,地球上也不或许这样朝气蓬勃!