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地球内部热量正在加速流失,如果地核冷却,会变成第二个火星吗?

作者:许又史
地球内部热量正在加速流失,如果地核冷却,会变成第二个火星吗?
地球内部热量正在加速流失,如果地核冷却,会变成第二个火星吗?

在多数人的印象中,地球上的“光”和“热”都源自太阳,但其实地球内部也在为地表源源不断的提供光和热。

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2013年,科学家们通过新实验,证明了地球地核的温度为6000多摄氏度,这已经能与太阳表面温度相媲美了。

但太阳离我们远在“亿里之外”,而地核就在我们每个人的脚下。

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人类迄今还没找到和地球一样拥有强大磁场的行星

并且在地球外核中带电离子体运动的作用下产生的地球磁场,可以说是地球所有生物的保护罩,它保护我们不受太阳风暴的侵害。

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因此不少观点认为,地球之所以能够成为人类已知的唯一孕育和支持生命的天体,离不开地球磁场的保护,更离不开令地球产生磁场保护罩的——地核。

然而相关科学研究表明,地球的地核正在逐渐的冷却,并且冷却的速度远远超出了科学家们的预期。

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要知道在大约40亿年以前,火星与现在地球的气候相似,也有河流、湖泊甚至可能还有海洋,但因为一些未知的原因使得火星变成如今这般“死气沉沉”的模样。

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毫无生机的火星

目前火星的地核几乎已经完全冷却了,部分科学家认为这也是导致火星生态发生巨变的主要原因。

如果地球的地核最终真的冷却了,地球将会如何,会变成第二个火星吗?

地核为什么那么热?

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在了解地核为什么会冷却之前,我们先来简单了解一下是什么原因导致地核具备了堪比太阳表面的高温。

许多科学家认为宇宙的起源,来自137亿年前的一次奇点大爆炸,这次爆炸使得大量的原始物质四散开来,之后才逐渐出现了恒星、行星甚至是生命。

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太阳作为宇宙中的第二代恒星,在宇宙大约诞生83亿年后出现,太阳诞生时几乎吸收了原始太阳系范围内的所有物质。

不过一些剩余的零星“碎屑”,在引力等原因的作用下,形成了如今的八大行星和各个小型天体,地球便是其中之一,也是已知的唯一孕育出生命的行星。

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地球在诞生初期经历了许多次的天体撞击,在碰撞过程中产生了了巨大的热量,这个过程就像用锤子敲击钉子,出现发红、发热的现象一样。

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在经历不知多少次的剧烈撞击后,地球逐渐成型,但此时的地球更像是一个温度远超1500℃的均匀熔岩球体。

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这种形态持续了很多年,在这个过程中地球上的所有物质都被融化了,其中较重的物质,比如铁与镍开始沉降到地球中心,其它较轻的元素则留在了表面部位。

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至此,由铁、镍构成的地球地核便初步成型了。

并且随着地球表面温度的逐渐冷却后,才具备了目前大家眼中的地球雏形。

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在经过长达成千上万年的冷却过程后,地球发展出了同其他类地行星相似的分层结构,地球的结构大致的分为地壳、地幔、地核三层,每层还能接着往下细分。

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地壳就是地球的最外层结构,我们人类的所有建筑以及日常生活等都是在地壳上进行的,地壳的平均厚度只有7公里,可以说是相当“薄”的。

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地壳之下便是地幔,相比于地壳地幔的厚度则要大得多,它的平均厚度在2800公里以上,体积约占地球总体体积的82.26%,质量则占地球总质量的67%。

地幔之所以会出现这种类似“虚胖”的现象,全是因为——地核。

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虽然地核只占地球体积的6.2%,但其质量却占整个地球的31.5%,完全可以用“浓缩的都是精华”来形容。

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不少人十分形象的用鸡蛋来形容地球,他们将蛋壳比作地壳,蛋白比作地幔,蛋黄作为鸡蛋的精华所在,理所当然的被比作了地核。

虽然这种比喻十分的形象,但是却并不恰当,因为地球的地核有外地核与内地核之分(地幔也是如此)。

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从地球表面开始计算,2900公里到5000公里处为外地核,这里被液态铁镍与少量的硅、硫、氧、氢等元素所充斥,外地核温度在3700~5500℃之间。

有观点认为,地球外地核中这些液态铁镍流动产生的大量带电离子体,才是维持地球磁场稳定存在的关键。

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地表往下5100公里到6370公里处便是内地核,内地核的组成物质为铁镍合金,这里的温度高达6000℃。

要知道铁镍合金的熔点通常在1500摄氏度左右,由此看来地球的内核应该也是液态才对,然而事实却恰恰相反,地球的内核实际上就是一个固态的“大铁球”。

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虽然内地核的温度达到了6000℃,但是因为内地核的压力太过巨大了,导致在此温度下本该为液体的铁镍,在此“重压”下,又重新变成了固态。

前文我们提到了地球在形成初期经历了多次大碰撞,才导致当时的地球成为了一个温度远超1500℃的均匀熔岩球体。

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但是为何经过了成千上万年的冷却后,地核的温度不仅没有降低,反而变得和太阳表面那样炙热了呢?

对此科学家认为地核之所以会如此炙热,主要是由四个方面的原因造成的。

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其中包括自地球形成之日以来,便一直存在的热量,放射性元素的衰变产生的热量,地核各层相互摩擦时所释放的热量。

以及各种重元素在核心沉降时,它们的势能转换为的热能,这些是目前较为主流的观点。

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但是众所众知能量是守恒的,地球内部的热能也符合这一定律,因此地核产生的热量每时每刻都在消散,当然因为上述的原因,地核也在不断的产生大量的热量。

然而,地核所蕴含的热量并不是取之不尽,用之不竭的,科学家们通过研究地幔层中的矿物质,可以判断出地核热量的流失速率。

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最开始的时候,他们估算地球地核完全冷却,至少是在几十亿年之后的事情了。

但是苏黎世联邦理工学院的科学家通过研究发现,这一时间远不如想象的那么乐观......

地核一旦冷却,地球会怎样?

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假如在未来的某个时间里,地球的地核完全冷却了,最直观的表现便是:外地核原本呈液体状的铁镍“岩浆”,将由液态变为固态。

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这一现象将直接导致,地球磁场将永远失去它的“发电机”,就像之前所说的正是因为地核中铁镍等液态物质的对流现象,才是地球磁场诞生的关键原因。

而物质对流的前提便是地核的极度高温,因此一旦地核完全冷却,那么地球磁场将不复存在。

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届时地球上的万事万物将直接暴露在宇宙辐射之下,其中便包括任何生物都无法抵抗的——太阳风暴。

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在这种情况下,太阳风暴中的带电粒子将轻而易举的吹散地球的大气层,地球上所有的液态水,都将以水蒸气的方式逃逸到太空中。

而失去了“万物之源”的水后,地球与人类的未来便可想而知了。

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没有水的地球(模型)

同时地核冷却还意味着地球从此将失去生机,在这种状态下地球上的所有地质活动都将逐渐消失,包括地震和火山爆发等,都会慢慢消失。

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有人会觉得这样不是挺好的吗?其实并非如此,这意味着我们的“世界地图”将永远不再变化,那些依旧处于“生长”阶段的山脉也将因此停滞。

地球将因此成为一颗和火星极为相似的毫无生气的天体。

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但大家也不必太过惊慌,虽然科学家通过测试布氏岩的导热率,发现这种岩石的导热率比预期高出了1.5倍,这间接表明地球的冷却速度要比我们预想的要快。

不过影响地核热量的因素是多方面造成的,布氏岩的导热率只是其中十分单一的因素,目前地球的地核仍是处于十分稳定的状态。

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科学家预测最起码在未来的十几亿年里,地球的地核能量仍会维持在一个较高的水平之内,因此大家不必太过担心。

毕竟对于人类而言,无论是地球的冷却加速,还是太阳的加速老化,在我们眼中都是一个极其缓慢的过程。

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到那时未来人类或许早已掌握星际移民技术了

但是也不能因此就认为,科学家们的研究是毫无意义的,毕竟“居安思危”总是没有坏处的。

对此大家有什么独到的见解呢?

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