天天看點

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

作者:許又史
地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?
地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

在多數人的印象中,地球上的“光”和“熱”都源自太陽,但其實地球内部也在為地表源源不斷的提供光和熱。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

2013年,科學家們通過新實驗,證明了地球地核的溫度為6000多攝氏度,這已經能與太陽表面溫度相媲美了。

但太陽離我們遠在“億裡之外”,而地核就在我們每個人的腳下。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

人類迄今還沒找到和地球一樣擁有強大磁場的行星

并且在地球外核中帶電離子體運動的作用下産生的地球磁場,可以說是地球所有生物的保護罩,它保護我們不受太陽風暴的侵害。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

是以不少觀點認為,地球之是以能夠成為人類已知的唯一孕育和支援生命的天體,離不開地球磁場的保護,更離不開令地球産生磁場保護罩的——地核。

然而相關科學研究表明,地球的地核正在逐漸的冷卻,并且冷卻的速度遠遠超出了科學家們的預期。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

要知道在大約40億年以前,火星與現在地球的氣候相似,也有河流、湖泊甚至可能還有海洋,但因為一些未知的原因使得火星變成如今這般“死氣沉沉”的模樣。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

毫無生機的火星

目前火星的地核幾乎已經完全冷卻了,部分科學家認為這也是導緻火星生态發生巨變的主要原因。

如果地球的地核最終真的冷卻了,地球将會如何,會變成第二個火星嗎?

地核為什麼那麼熱?

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

在了解地核為什麼會冷卻之前,我們先來簡單了解一下是什麼原因導緻地核具備了堪比太陽表面的高溫。

許多科學家認為宇宙的起源,來自137億年前的一次奇點大爆炸,這次爆炸使得大量的原始物質四散開來,之後才逐漸出現了恒星、行星甚至是生命。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

太陽作為宇宙中的第二代恒星,在宇宙大約誕生83億年後出現,太陽誕生時幾乎吸收了原始太陽系範圍内的所有物質。

不過一些剩餘的零星“碎屑”,在引力等原因的作用下,形成了如今的八大行星和各個小型天體,地球便是其中之一,也是已知的唯一孕育出生命的行星。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

地球在誕生初期經曆了許多次的天體撞擊,在碰撞過程中産生了了巨大的熱量,這個過程就像用錘子敲擊釘子,出現發紅、發熱的現象一樣。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

在經曆不知多少次的劇烈撞擊後,地球逐漸成型,但此時的地球更像是一個溫度遠超1500℃的均勻熔岩球體。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

這種形态持續了很多年,在這個過程中地球上的所有物質都被融化了,其中較重的物質,比如鐵與鎳開始沉降到地球中心,其它較輕的元素則留在了表面部位。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

至此,由鐵、鎳構成的地球地核便初步成型了。

并且随着地球表面溫度的逐漸冷卻後,才具備了目前大家眼中的地球雛形。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

在經過長達成千上萬年的冷卻過程後,地球發展出了同其他類地行星相似的分層結構,地球的結構大緻的分為地殼、地幔、地核三層,每層還能接着往下細分。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

地殼就是地球的最外層結構,我們人類的所有建築以及日常生活等都是在地殼上進行的,地殼的平均厚度隻有7公裡,可以說是相當“薄”的。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

地殼之下便是地幔,相比于地殼地幔的厚度則要大得多,它的平均厚度在2800公裡以上,體積約占地球總體體積的82.26%,品質則占地球總品質的67%。

地幔之是以會出現這種類似“虛胖”的現象,全是因為——地核。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

雖然地核隻占地球體積的6.2%,但其品質卻占整個地球的31.5%,完全可以用“濃縮的都是精華”來形容。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

不少人十分形象的用雞蛋來形容地球,他們将蛋殼比作地殼,蛋白比作地幔,蛋黃作為雞蛋的精華所在,理所當然的被比作了地核。

雖然這種比喻十分的形象,但是卻并不恰當,因為地球的地核有外地核與内地核之分(地幔也是如此)。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

從地球表面開始計算,2900公裡到5000公裡處為外地核,這裡被液态鐵鎳與少量的矽、硫、氧、氫等元素所充斥,外地核溫度在3700~5500℃之間。

有觀點認為,地球外地核中這些液态鐵鎳流動産生的大量帶電離子體,才是維持地球磁場穩定存在的關鍵。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

地表往下5100公裡到6370公裡處便是内地核,内地核的組成物質為鐵鎳合金,這裡的溫度高達6000℃。

要知道鐵鎳合金的熔點通常在1500攝氏度左右,由此看來地球的核心應該也是液态才對,然而事實卻恰恰相反,地球的核心實際上就是一個固态的“大鐵球”。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

雖然内地核的溫度達到了6000℃,但是因為内地核的壓力太過巨大了,導緻在此溫度下本該為液體的鐵鎳,在此“重壓”下,又重新變成了固态。

前文我們提到了地球在形成初期經曆了多次大碰撞,才導緻當時的地球成為了一個溫度遠超1500℃的均勻熔岩球體。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

但是為何經過了成千上萬年的冷卻後,地核的溫度不僅沒有降低,反而變得和太陽表面那樣炙熱了呢?

對此科學家認為地核之是以會如此炙熱,主要是由四個方面的原因造成的。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

其中包括自地球形成之日以來,便一直存在的熱量,放射性元素的衰變産生的熱量,地核各層互相摩擦時所釋放的熱量。

以及各種重元素在核心沉降時,它們的勢能轉換為的熱能,這些是目前較為主流的觀點。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

但是衆所衆知能量是守恒的,地球内部的熱能也符合這一定律,是以地核産生的熱量每時每刻都在消散,當然因為上述的原因,地核也在不斷的産生大量的熱量。

然而,地核所蘊含的熱量并不是取之不盡,用之不竭的,科學家們通過研究地幔層中的礦物質,可以判斷出地核熱量的流失速率。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

最開始的時候,他們估算地球地核完全冷卻,至少是在幾十億年之後的事情了。

但是蘇黎世聯邦理工學院的科學家通過研究發現,這一時間遠不如想象的那麼樂觀......

地核一旦冷卻,地球會怎樣?

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

假如在未來的某個時間裡,地球的地核完全冷卻了,最直覺的表現便是:外地核原本呈液體狀的鐵鎳“岩漿”,将由液态變為固态。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

這一現象将直接導緻,地球磁場将永遠失去它的“發電機”,就像之前所說的正是因為地核中鐵鎳等液态物質的對流現象,才是地球磁場誕生的關鍵原因。

而物質對流的前提便是地核的極度高溫,是以一旦地核完全冷卻,那麼地球磁場将不複存在。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

屆時地球上的萬事萬物将直接暴露在宇宙輻射之下,其中便包括任何生物都無法抵抗的——太陽風暴。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

在這種情況下,太陽風暴中的帶電粒子将輕而易舉的吹散地球的大氣層,地球上所有的液态水,都将以水蒸氣的方式逃逸到太空中。

而失去了“萬物之源”的水後,地球與人類的未來便可想而知了。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

沒有水的地球(模型)

同時地核冷卻還意味着地球從此将失去生機,在這種狀态下地球上的所有地質活動都将逐漸消失,包括地震和火山爆發等,都會慢慢消失。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

有人會覺得這樣不是挺好的嗎?其實并非如此,這意味着我們的“世界地圖”将永遠不再變化,那些依舊處于“生長”階段的山脈也将是以停滞。

地球将是以成為一顆和火星極為相似的毫無生氣的天體。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

但大家也不必太過驚慌,雖然科學家通過測試布氏岩的導熱率,發現這種岩石的導熱率比預期高出了1.5倍,這間接表明地球的冷卻速度要比我們預想的要快。

不過影響地核熱量的因素是多方面造成的,布氏岩的導熱率隻是其中十分單一的因素,目前地球的地核仍是處于十分穩定的狀态。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

科學家預測最起碼在未來的十幾億年裡,地球的地核能量仍會維持在一個較高的水準之内,是以大家不必太過擔心。

畢竟對于人類而言,無論是地球的冷卻加速,還是太陽的加速老化,在我們眼中都是一個極其緩慢的過程。

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?

到那時未來人類或許早已掌握星際移民技術了

但是也不能是以就認為,科學家們的研究是毫無意義的,畢竟“居安思危”總是沒有壞處的。

對此大家有什麼獨到的見解呢?

地球内部熱量正在加速流失,如果地核冷卻,會變成第二個火星嗎?