地球地核處的溫度與太陽表面相當,為什麼會有這麼高的溫度?

2020-12-05 科學探索菌

●地球內部溫度相當高,核心處的溫度可以與太陽肩並肩。

地球內部的溫度相當高,通常來說越靠近地心溫度也就越高。據科學家測算,地核的溫度在4000~6800℃,太陽表面的溫度也才5500攝氏度左右,地核深處的溫度在6000攝氏度以上,可以說與太陽表面的溫度肩並肩。

鉿合金是目前已知熔點最高的物質,在標準大氣壓下,它的熔點高達4215攝氏度。理論上來講,地球核心處的溫度可以融化任何物質。不過由於地球核心處的壓力非常之大,物質的熔點也會隨之升高,地球核心處並不是液態物質,而是固態物質。

地球表面的溫度主要受太陽輻射影響,全球平均氣溫大約在15攝氏度左右。在深不見光的地下則主要受地熱影響,溫度會隨著深度的增加而逐漸升高。在地殼中每深入100米,溫度大約上升1攝氏度,越往深處,溫度上升的也就越快。

●先了解一下地球的內部結構

地球在地質結構上主要分為三個圈層,從內到外依次為:地核、地幔、地殼。

地殼很薄,如果把地球比作一個雞蛋,地殼就相當於一個雞蛋殼。地殼平均厚度33公裡,海洋區域較薄,陸地區域較厚。地殼上層由花崗巖(主要成分為矽鋁氧化物)構成,下層由玄武巖(主要成分為矽鎂氧化物)構成。

地幔可以分為上下兩個部分。上地幔主要由巖石圈及軟流層構成,軟流層則是巖漿的發源地。地幔主要是由熔融狀態的物質構成,厚度大約2900千米。

地核主要是由金屬構成的,外地核是液態金屬,內地核是固態金屬。地殼的厚度約有3470 千米,主要由鐵和鎳組成,地球上的磁場就是由此產生的。地核深處的壓力是地球表面大氣壓的上百萬倍。

●地球內部的溫度為什麼那麼高?為什麼這麼長的時間還沒有冷卻?

地球自誕生起,年齡已經有45億年了。在地球誕生之初,地質結構非常不穩定,火山頻繁爆發、巖漿四溢,地球表面的溫度也非常之高。經過幾十億年的演變,地球表面溫度下降了很多,但內部溫度卻依然很高。

(如圖所示,地球形成之初巖漿四溢,環境極其惡劣)

科學家們發現,地球內部的溫度主要是由放射性元素衰變產生的。地球內部的高溫主要是鈾238 、鈾235 、釷232 和鉀40等地球內部的長壽命放射性元素衰變產生的熱能聚集而成的。此外地球外圈層也對熱量的散失起到了一定阻隔作用,就好比將滾燙的熱水放到了保溫瓶中。

(放射性元素在衰變的過程中會釋放出能量)

地球形成之初主要是由熔融狀態的物質構成的一個炙熱的球,隨著時間的推移,溫度逐漸下降。在此過程中,密度大的物質在重力的作用下會往地心移動,像各種金屬及放射性物質的密度往往都比較大,因此便聚集在地球內部,並形成了金屬核心。密度小的物質(如巖石)浮在了地球表面,於是就形成了一個主要由巖石構成的地表。

在加熱和保溫的雙重作用下,這才使得40多億年後的地球內部仍然具有很高的溫度。

●地熱的應用

地熱是來自地球內部的一種能量資源,是清潔及可再生的。地球上火山爆發時噴出的熔巖的溫度高達1200℃,因地熱形成的天然溫泉的溫度也在60℃以上,有的甚至高達100℃以上。由此可見,地熱能有很大的應用前景。

地熱通常直接用來採暖加溫、水產養殖、醫療洗浴等,在地熱豐富的地區還可以用來發電。在我國,西藏是地熱資源最豐富的地區。

(美麗的地熱湖)

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  • 地核的溫度比太陽表面高,熱量來自哪裡?什麼時候會冷卻下來?
    那裡的溫度可能超過6800攝氏度,比太陽表面溫度還高。直到今天,地殼下6371公裡處,地核仍在繼續從這些碰撞餘熱中釋放熱量,這是地核如此高溫的一個原因;另外一個熱量來源是自然存在於行星內部的核燃料。其實,天然放射性物質大量存在於地球深處,只有少部分存在於地殼周圍。在這些放射性物質在自然衰變過程中會釋放熱量。
  • 為什麼地核會這麼熱?
    地幔再往下就是地核,地核分為兩個部分——外核和內核。外核主要由鐵和鎳組成,完全呈液態。它的溫度非常高,外側約4400攝氏度,向內不斷增加,在接近內核處達到約6100攝氏度。外核大約有2300千米厚。穿過外核,我們就到達了地球最熱的部分——內核。內核的溫度高得難以想像,從5000到7200攝氏度不等。
  • 地核的溫度比太陽表面高,熱量來自哪裡?什麼時候會冷卻下來?
    地球表面的溫度不是很高,很舒適,孕育著多姿的生命,然而就在我們的腳底下——地球核心,卻是一個極其炎熱的地方。那裡的溫度可能超過6800攝氏度,比太陽表面溫度還高。驅動地球板塊運動和地球磁場需要巨大的能量,這些能量正是來自高溫的地球核心,巨大的能量流失導致地球的核心總會有冷卻的一天。其實,火星曾經也有一個高溫的內核,但是它就冷卻了。
  • 地核的溫度,達到太陽表面的溫度,裡面會有什麼物質?
    地球是一顆美麗的藍色行星,已經在這個宇宙中存在了46億年,在這漫長的時間裡,地球的環境在不斷地變化,最終讓這種生命出現的環境發生了變化,然後大量的生命被孕育出來。我們人類是其中之一,但我們人類不像這個星球上的其他生物,人類可以說是最幸運的,因為我們人類在這個地球上擁有唯一的高超智慧,在地球背後的發展中,沒有災難。這使我們有可能在這個星球上迅速和安全地發展我們的人類文明,然後8000年前我們建立了文明。
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    眾所周知,地球內部含有巨大的熱量,比如溫泉,地熱能和火山噴發等現象,都向我們說明了這一點。但是你可能不知道,地球核心的溫度比太陽表面的溫度還高,那為什麼生活在地球表面的人和動物還獲得好好的呢?沒有被地球巨大的熱量烤乾?
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