地球要凉了?科学家:地球内部的冷却速度远超预期

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由于人类活动 , 加剧全球变暖 , 导致目前的全球气温不断创下历史新高 , 不仅是人类有记录以来的历史之最 , 而且至少还是12万年来之最 。 虽然目前的地球表面气温还在持续升高 , 但地球内部的温度却在不断下降 。
不仅如此 , 一项刊载于《地球与行星科学快报》(EarthandPlanetaryScienceLetters)的新研究显示[1] , 地球内部的冷却速度比预想的更快 。 那么 , 地球内部变冷将会造成什么后果?
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地球内部还是非常活跃的 , 最近备受关注的汤加火山大爆发就是很好的一个例子 。 任何地质活动都需要消耗能量 , 火山大规模喷发更需要巨大的能量支撑 , 这一切都源于地球深处的强大热源 。
地球半径约6371公里 , 内部结构主要分为三大部分 。 最外层是地壳 , 主要成分为玄武岩、花岗岩 , 厚度几十公里 。 下一层是地幔 , 主要成分为硅酸盐岩石 , 厚度2900公里 。 地球的最内部结构是地核 , 主要成分为铁、镍 , 外地核是熔融状态 , 内地核是固态 , 总厚度约3400公里 。
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地球内部要比地表热得多 , 越靠近地心的地方 , 总体上越热 。 地壳表面的平均温度为14℃ , 但地壳深处温度可以达到一两百度 。 而地幔的温度可以超过1000℃ , 靠近地核地方的温度可达3700℃ 。 地核温度最高 , 最中心的温度高达5430℃ 。
地球要凉了?科学家:地球内部的冷却速度远超预期】也许除了地球最深处的固态铁之外 , 地球内部几乎所有的物质都在不断运动 , 所有这些运动都会消耗能量 。 地球内部不像太阳那样可以进行核聚变产生热量 , 那么 , 地球的内部能量来自于哪里呢?
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这一切与地球的起源有关 。 在46亿年前 , 一团原始星云通过引力坍缩作用 , 在中心吸引了大量的气体云 , 最终形成了太阳 。 在太阳诞生后 , 还有大量的气体和尘埃绕着太阳旋转 , 形成一个原行星盘 。
原行星盘中的物质互相碰撞 , 块头变得越来越大 , 产生大量的微行星 。 当个体的尺寸超过1公里后 , 它们的引力会吸引更多的物质 , 加速成长 。 最终 , 我们的地球从原行星盘中诞生 。
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地球刚刚诞生时 , 经历了一系列的猛烈撞击 , 巨大的撞击能量让整个地球几乎处于熔融的状态 。 随着碰撞的减少 , 地球不断向外辐射能量 , 地球逐渐降温 , 表面固化 。
虽然地球不能像恒星那样核聚变 , 但地球内部存在铀-235、钍-232等放射性元素 , 这些元素经过放射性衰变后 , 可以释放出能量 , 让地球内部还能持续输出一些热量 。
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在地球原始热量和放射性衰变热量的共同作用下 , 驱动了诸如火山活动、板块运动等地质活动 。 更为重要的是 , 活跃的地球内部让地球形成了一个全球性的磁场 , 这可以偏转来自太阳的高能带电粒子 , 避免地球上的生命遭受致命的辐射 。
但在这项新研究中 , 苏黎世联邦理工学院的科学家通过研究发现 , 地幔中普遍存在的布氏岩导热能力要比此前认为的更快1.5倍 , 这意味着热量更容易从地核传递到地幔 , 加速了地球内部冷却的速度 。