地球已經形成46億年,為什麼地心還在燃燒,還要多久才冷卻?

2021-01-15 六分鐘科普

在日常生活中,如果把我們把一壺燒熱的開水放一段時間,水會慢慢降溫,最終變成常溫的水;還有如果把一塊燒得通紅的鐵放一段時間,鐵的熱量也會慢慢散失最終變成一塊沒有熱量的鐵,地球上任何東西,不管是水、還是鐵又或者是其他物質,只要放在自然環境中,隨著時間的推移,它們的身上的熱量都是散失,最終都會慢慢冷卻變成常溫狀態,這幾乎是自然界亙古不變的規律,可是卻有一種物質違背了這種自然規律,而違背這種規律的物體正是地球本身,在我們的印象中地球是一顆很溫和的星球,這是它能夠誕生生命的重要條件之一,可是地球的溫和僅限於它的表面,在它的內部其實是非常熱的。

地球內部溫度非常高,比太陽表面溫度還高

根據地質學家勘測,地球內部結構主要分為地殼、地幔、外核層和內核層,地球的溫度會隨著深度的下降而升高,位於內核層的地心是地球溫度最高的地方,據推測地心的溫度高達6600℃,而太陽的表面溫度僅為6000攝氏度,也就是說地球的地心溫度比太陽表面溫度還要高,我們其實是生活在一個巨大的火爐上方,說到這裡很多人感到疑惑,地球至今已經形成了46億年的時間,這麼長的時間,按理說地心溫度也該冷卻了啊,可是非但沒有冷卻,溫度卻比太陽表面溫度還要高很多,這是為什麼呢?

地球剛形成樣子想像圖

要想知道,我們首先要知道地球內部的熱量來自哪裡,地球內部的熱量主要來自於兩個方面,第一個是來自於地球剛形成時的動能轉化。我們的地球形成於46億年,在地球形成之前,地球周圍是一片宇宙星雲塵埃,這些星雲塵埃在太陽引力的帶動下高速旋轉,這些旋轉的動能一部分轉化為地球自轉的能量,一部分則消耗為熱能,所以地球在剛形成的時候不管是內部溫度還是表面溫度都是非常高的,用一個火球去形容它也不為過,後來隨著時間的推移,地球表面的溫度冷卻了下來,於是就形成了堅硬的表層,也就是地殼。

地球內部結構想像圖

不要以為地殼很薄,地殼的厚度也高達17公裡,比世界最高峰珠穆朗瑪峰的高度(8848米)的兩倍還多,正是這一層厚厚的地殼包裹著地球內部的熱量不讓這些熱量散失,地殼雖然無法全部堵住這些熱量的散失,但是有了這層地殼的阻擋,地球內部熱量散失的速度極為緩慢,地球內部的熱量散失得有多慢呢?根據科學家研究,地球內部的熱量向地面導熱的效率只有每平方米0.85瓦,而太陽輻射到地球表面的熱量每平方米就有170瓦了,也就是說平時太陽照射到地球表面的熱量比地球內部傳遞給地面的熱量高出200倍,所以地球內部的熱量散發非常非常的慢,以至於過了40億年內部的熱量還沒有冷卻,如果地球內部熱量過高導致壓力過大,那麼內部的熱量就通過火山噴發等方式釋放,這樣也維持了地球內部和表面溫度的平衡,有利於生命誕生和繁衍。

厚厚的地球巖層,也就是地殼

地球的熱量還來自於地球內部放射性元素的衰變,我們知道地球含有極為豐富的物質資源,其中就包括鈾、釷、鐳等這些放射性物質,這些放射性物質含有豐富的鈾、釷、鉀等放射性同位素,這些放射性同位素在衰變過程中會釋放大量的熱量保持地球內部的熱量供應,而放射性物質的衰變的周期極為漫長,有些物質的衰變周期長達40-50億年,所以這些物質能夠給地球內部源源不斷地提供熱量,以至於過了幾十億年還非常的熾熱。

地球內部的放射性元素衰變釋放大量熱量

總結一下:地球內部之所以還存在那麼高的溫度,首先是因為地球誕生過程中產生大量熱量,後來形成的地殼成了地球保溫層,有了這層保溫層地球內部的熱量傳遞效率很低,幾十億年散失的熱量微乎其微;其次是地球內部的放射性物質在自然衰變過程中不斷給地球內部補充熱量,這樣過了幾十億年地球內部散失的熱量得到及時補充,所以根本沒有損失多少,這就導致地球內部溫度比太陽表面溫度還高。

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  • 地球已經形成46億年,為什麼地心還在燃燒,還要多久才冷卻?
    地球內部結構主要分為地殼、地幔、外核層和內核層,地球的溫度會隨著深度的下降而升高,位於內核層的地心是地球溫度最高的地方,據推測地心的溫度高達6600℃,而太陽的表面溫度僅為6000攝氏度,也就是說地球的地心溫度比太陽表面溫度還要高,我們其實是生活在一個巨大的火爐上方,說到這裡很多人感到疑惑,地球至今已經形成了46億年的時間,這麼長的時間,按理說地心溫度也該冷卻了啊,可是非但沒有冷卻,溫度卻比太陽表面溫度還要高很多
  • 45億年了,為何地球的內部還在「燃燒」?地核的能量還能用多久?
    地核的溫度高達6千多攝氏度(太陽表面的溫度也才5500攝氏度左右),正是因為這顆熾熱的核心,地球才擁有了強大的磁場,生命也才得以在地球上存在。這就讓人產生了一系列的疑問,例如:地核的溫度比太陽表面還要高,它的能量從何而來?已經過去45億年了,為何地球的內部還在「燃燒」?地核的能量還能用多久?今天我們就來講一下。
  • 為什麼地球有46億年的年齡?地球還能存在多久?
    呦呦在之前分享的地球46億年間經歷了如寒武紀、侏羅紀等10多個地質年代的文章裡,提到了地球的年齡是46億年。大家對地球為什麼是46億年的年齡提出了疑惑。今天呦呦給大家講講科學家們是怎麼知道地球已經有46億年的壽命了。隨著DNA技術的發展,人類終於發現自己的祖先起源於非洲的智人。智人在10多萬年前走出非洲,隨後擴散並佔領了全世界。
  • 太陽的壽命還有多久,為什麼燃燒了46億年,仍沒有熄滅
    在我們現在生活的環境當中,我們能夠看到很多關於太陽的一些知識,在這些知識上面我們能夠領悟到很多東西,比如人類的起源都是因為光而來的,生命正是因為有了光最後才有了希望等等,那麼也勾起了我們本能的好奇心,那就是這些光到底是從太陽的哪裡來呢,為什麼太陽可以一直冒出熊熊烈火,太陽產生運作的原理又是什麼呢
  • 為啥地球形成40多億年,地下還有大量巖漿,地心溫度永不消失?
    雖然人類已經進入太空,開始緩慢的探索宇宙,其實人類對地球的研究並不深入,在地球的很多區域,因為環境惡劣等原因,人類無法進行探索,比如地球的內部存在一個核心「地核」。自從地球誕生這個核心就在不斷地釋放熱量,火山中的炙熱熔巖就是來自於地球的內部,為什麼地球的內部可以一直燃燒數十億年呢?
  • 至今地球已經在宇宙當中,生存了46億年,還能在生存多久?
    歡迎大家來到百家號科幻宇宙,今天小編和大家分享的是至今地球已經在宇宙當中,生存了46億年,還能在生存多久。眾所周知的人類出現在地球之前,地球就已經在宇宙當中生存了幾十億年了,根據科學家們的推測,地球已經在宇宙當中,至今已存在了46億年。然而我們生存的地球,也是像有生命的生物一樣,地球也是有著屬於自己的壽命,因此也有很多人假設,既然至今地球已經在宇宙當中,生存了46億年,還能生存多久?那麼地球的生命是否會在某一天迎來盡頭呢?
  • 為什麼太陽能夠燃燒46億年而不滅?聽過科學家的解釋明白了
    對於太陽,人類自古以來就非常好奇,於是有人提出了一個問題:為什麼太陽能夠燃燒46億年而不滅?對於這個問題,科學界也經歷了一次次的探索才弄明白。事實上,太陽燃燒到現在是大於46億年的,要知道地球的年齡約46億年,而太陽系因太陽而誕生,太陽誕生後才慢慢誕生了地球等八大行星,科學家認為太陽的年齡應該有50億年了,我們所說的燃燒46億年,其實是以地球年齡來算的。
  • 太陽已經燃燒了46億年,為什麼還能穩定地發光發熱?
    隨著地球的自轉,太陽每天東升西落,滋養著地球上的生靈。不管是恐龍時代,還是現代,太陽母親都在穩定地向世界播撒著光和熱。太陽是一個懸浮在宇宙空間中的大火球,這個火球中的物質都處於等離子態,就是處於高溫電離狀態的氣體,閃電就是等離子體,它已經燃燒了46億年。
  • 太陽已經燃燒了46億年,為什麼還能穩定地發光發熱?
    隨著地球的自轉,太陽每天東升西落,滋養著地球上的生靈。不管是恐龍時代,還是現代,太陽母親都在穩定地向世界播撒著光和熱。太陽是一個懸浮在宇宙空間中的大火球,這個火球中的物質都處於等離子態,就是處於高溫電離狀態的氣體,閃電就是等離子體,它已經燃燒了46億年。
  • 地球形成幾十億年,為什麼地下還有熔巖,地心高溫永不消失?
    十九世紀的科學被兩個大難題給困住了,一個是太陽是為什麼一直會發光發熱,另一個就是地球的年齡,現代中學生都能回答的問題,實在把當年科學家給害慘了!很多朋友可能很奇怪,這地下的熔巖和太陽的燃燒原理與地球的熔巖有啥關係?你別說,還真有關係,而且還是環環相扣!太陽到底是怎麼發光的?
  • 46億年的地球年齡是怎樣算出來的?
    今天,人們幾乎都已經知道地球有46億年的歷史,但這46億年的時間年齡是如何得出的?卻是經過了一代又一代哲人和科學家的努力,才最終得出了這樣一個科學的答案。很久以前的人們就開始思考:地球從哪兒來,它存在多久了?中國古人將盤古開天闢地作為世界的發端。
  • 太陽在過去46億年裡已經燃燒掉多少質量?
    自從太陽誕生到現在的46億年,太陽一直在「燃燒」,那麼,太陽已經被用了多少了呢?關於太陽被利用了多少這個問題,真是一個非常有趣的問題,而且如果深究細節的話,還是一個非常難回答的問題。下面,通過簡單的計算來估算太陽已經消耗了多少。
  • 地球形成了幾十億年,地下還是熔巖,地心冷卻過程要這麼久嗎?
    如今我們知道,地球內部的溫度很高,地心大概有5000多度,地心和地殼之間還有很長的距離,這當中的結構也很複雜。可是這就帶來一個問題,為什麼地球都有45億年的歷史了,還沒有完全涼透?需要多久才能涼透呢?挖到這個程度時,溫度已經很高很高,而且巖石層也加固。當時鑽頭十分昂貴,繼續鑽下去並不容易,於是就放棄了。人類通過「挖坑」這個技術來探索地球結構也基本上就到這個程度,後來確實有比科拉超深鑽孔更深的,但是也沒有深多少。那我們現在是如何探索地球內部的呢?
  • 在地球表面下,有地心文明存在麼?
    人類發射的深空探測器旅行者一號已經飛行了40餘年時間,仍然沒有飛出太陽系,僅僅太陽系就能夠困住人類,更被說浩瀚無窮的宇宙了。人類的望遠鏡能夠觀察到134億光年以外的星系,並且不斷的突破觀測的方法,探索到了1200多顆行星。
  • 太陽為什麼燃燒了46億年還沒有熄滅?它的最終命運會如何
    知道太陽是一顆巨大的恆星,是太陽系的老大,地球圍繞著太陽轉。但同時,人們也對太陽有了更多的迷惑和不解,最讓人們不解的就是太陽為什麼可以燃燒,而且根據科學家的推測,太陽已經燃燒了46億年之久,它為什麼可以燃燒如此長的時間還沒有熄滅?它的最終命運又會是如何?我們都知道,任何物質的燃燒都是需要燃料的,沒有燃料就無法燃燒起來,太陽自然也要滿足這個基本的規則才行。
  • 一口氣看完地球46億年形成史
    大約在137.8億年前,宇宙從一個緻密熾熱的奇點爆炸中誕生了。大約100億年前,宇宙溫度降至3000℃,最初的星雲、恆星及星系開始形成,宇宙暴漲達到了頂峰。這顆「地心」胚胎又經過幾十萬年的碰撞合併,總算滾出了直徑200km的原初地球。那時候的地球可不是今天這樣滿眼青山綠水,由於密集小行星的不斷撞擊,使它始終是一顆煉獄般、快速翻滾的熔融球體。也因為整顆星球都是熔融態,一些鐵、鎳、金等重元素得以沉入地心形成地核,為以後地球磁場的產生創下了條件。
  • 太陽究竟使用什麼當燃料,為什麼燃燒了46億年還沒燒完?
    隨著天文望遠鏡的發明,人類第一次真正看到了宇宙,對於太陽也有了更加深入的了解,知道太陽是一顆恆星,地球圍繞著太陽公轉等。而且對於地球來說,太陽還是一個不可或缺的存在,是地球能量的來源。根據科學家推測,太陽自誕生起,到現在已經持續向外釋放光和熱46億年,但是太陽為什麼不像蠟燭那樣會熄滅呢?
  • 地球已有46億年壽命,人類還能在上面居住多久?科學家估測時間!
    地球這顆蔚藍色的星球孕育出了人類和高級文明,地球已經誕生有46年的時間了,人類在這顆藍色的星球上已生存了幾百萬年的時間,在這段時間裡面人類不斷的進化發展,文明程度也變得越來越多。但是任何的生物都要遵循生老病死,從出生的那一刻似乎就預示了一個事物的滅亡。當然地球也是同樣,它也有壽命,不過它的壽命比人類的壽命要長很多。
  • 地球形成46億年,內部溫度依然很高,什麼原因阻止冷卻的呢?
    通過科學家們的研究和判斷,我們所在的太陽系形成於大約46億年前,其中的絕對核心太陽要比系內的其它行星誕生得稍早一些。在地球形成之初,整體溫度非常高,即使表面也密布著呈熔融狀態的巖漿,在這樣一種幾乎是流體狀態的情況下,地球組成物質因密度不同,其所受到地球核心的重力也會產生差異,於是密度大的元素逐漸向地球深處緩慢沉降,密度小的元素就會留在地球的外層,這樣就慢慢形成了具有明顯分層狀態的結構。
  • 太陽為什麼燃燒46億年而不滅?質能方程式很好地解釋了這個問題
    地球是一顆生命星球,同時也是智慧文明星球。地球誕生於46億年前,能夠有幸成為宇宙稀少的生命星球,自然離不開恆星太陽的功勞。如果沒有太陽對地球的照顧,也不會有地球生命的誕生,更不會有人類的誕生,可是說太陽是地球生命之母一點也不為過。正是由於太陽對地球的重要懷,自古以來人們才對太陽有一種特殊的情懷,在遠古時期,人類更是將太陽當成一種圖騰,一種精神力量。