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地球作为人类在宇宙中的唯一家园 , 至今已走过近46亿年的岁月
在这期间 , 地球或受陨石撞击 , 或出现超级火山爆发 , 总之危险的事没少经历 , 但好在目前还能完好无损的养育地球上它的子民 。
虽然我们常说太阳为地球带来光和热 , 但实际上地球内部也在为地表源源不断地提供光和热 , 同时还为地球带来磁场保护罩 , 然而最近的发现指出 , 地球的内核正在逐渐冷却 , 并且冷却的速度远超科学家们的预期 。
宇宙诞生于138亿年前的奇点爆炸 , 太阳作为第二代恒星 , 在宇宙诞生后的83亿年后出现 , 虽然太阳几乎吸收了原始太阳系中的所有物质 , 但还是有一些零散的尘埃在太阳周围形成了一些大行星和小天体 。
地球则是其中之一 , 它不断地和其他天体碰撞 , 最后有了地球的雏形 , 原始的地球温度非常高 , 表面呈熔岩态 , 在成千上万年的冷却中 , 它发展出了分层结构 。
地球分为地壳、地幔和地核 , 地壳是地球的最外层结构 , 平均厚度只有7公里 , 如果把比作一个鸡蛋 , 那么地壳就是鸡蛋的蛋壳 , 由此可以想象出地壳究竟有多薄了 , 地幔则是鸡蛋的蛋白 , 它的体积是最大的 , 主要由致密的造岩物质构成 , 平均厚度达到了2800公里 。
从这再往深处走 , 就逐渐到达了地球的核心
虽然整个地核只占地球体积的6.2% , 但其质量却占整个地球的31.5% , 它就像鸡蛋的蛋黄 , 虽然不是最大的 , 但却是最精华的 。
从2900公里处到5000公里处为外地核 , 这里充满了液态铁镍 , 除此之外还有一些硅、硫、氢、氧等少量的其他元素 , 这种液态的镍铁合金善于流动 , 因此可以形变核延展 , 它们在地核中不断翻滚 , 产生的电流维持着地球磁场正常运转 。
地下5100公里到6371公里处 , 就到了内地核 , 这里有着几百万个大气压的压力作用 , 温度也高达7200摄氏度 , 常规下的铁和镍熔点在1500摄氏度左右 , 超过了这个温度就会变成像外地核一样的液体 , 但由于内地核的压力实在太大了 , 以至于铁镍又变回了固体 。
地核的热量来源一部分是这些熔融的液态或固态铁镍 , 一部分则和太阳内部的能量的来源类似 , 本质上都与核反应有关:地核中有着大量的铀元素 , 它们会随着时间逐渐衰变 , 这个过程中就会释放热量 , 并且由于地核是一个完全封闭的空间 , 这些热量就在地核聚集 , 形成了一个近7000摄氏度的高温世界 。
地球之所以能在几十亿年的时间里保持炽热 , 一部分是因为它自身能不断产生热量 , 一部分则源于地球的保温机制 , 加起来数千公里厚的地壳和地幔把地核牢牢包裹住 , 并且地幔有粘稠的硅酸盐岩石 , 地壳有几十公里厚的玄武岩和花岗岩 , 这种封存结构 , 把地核中的热量锁在了地球内部 , 减缓了热量流失 。
尽管如此 , 地核的热量也不是取之不尽 , 用之不竭的 , 并且热量仍然在流失中 , 地核的热量需要通过固体热传递和热辐射到达地表 , 所以科学家常通过地幔中的矿物质来判断地核的热量流失速率 , 起初科学家估算 , 地球完全冷却的时间至少还要在几十亿年后 。
但苏黎世联邦理工学院的科学家通过研究发现 , 真实的情况可能要更糟一点
在上地幔中 , 广泛地分布着一种布氏岩 , 科学家把布氏岩放置在金刚石制成的底座上 , 用激光对它进行加热 , 测试布氏岩的导热率 , 最后发现这种岩石的导热率比预期高出了1.5倍 , 这意味着 , 地核热量传递到地幔的速度要高于先前的假设 , 地球的冷却速度比我们预想的要快得多 。
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