连地壳都挖不穿的人类，怎么会知道地球核心的温度超过了6000℃？

相信大家都知道，地球有一个炽热的核心，其温度超过了6000℃，不过如果要问地球核心的温度是怎么测出来的，估计很多人就不太清楚了。

实际上，人类迄今为止在地球上挖得最深的位置，也就是地下12公里多一点点，连地球的地壳都没有挖穿，所以地球核心的温度肯定不是直接测量出来的。

连地壳都挖不穿的人类，怎么会知道地球核心的温度超过了6000℃呢？

6000℃这个数据当然是科学家给出的，其实在探索地球核心温度的过程中，科学家采用的方法巧妙又令人信服，下面我们就来简单了解一下。

首先就是利用地震波去窥探地球内部的结构。地球是一颗岩石行星，当地球某处发生地震时，其产生的地震波就会向地球表层及内部四散传播，通过大量地探测并分析地震波在地球内部不同深度传播时的具体过程，就可以知道地球内部不同深度的物质密度和状态。

1909年，地球物理学家莫霍洛维奇发现，在地下大约54公里处，地震波的传播速度突然有一个显著的增高，这说明了该深度上下的物质密度相差很大，是一个明显的分界面，在接下来的时间里，科学家们确认了这种分界面在世界各处的地下普遍存在，并将其命名为“莫霍面”，即地壳和地幔的分界面

（注：地球各处的“莫霍面”的深度并不是平均的，相对而言，海洋的地壳比陆地更薄）。

1914年，地震学家古登堡利用同样的方法，发现了在地球表面之下大约2900公里处，还存在一个明显的分界面，这其实就是地幔和地核的分界面，也称“古登堡面”。

1936年，地质学家莱曼根据更精确的测量数据发现，在“古登堡面”以下的一定深度内，地震波的横波“消失”了，而到地球表面之下大约5100公里处，地震波的横波又重新出现。这就意味着，地核也是分了层的，其中外核为液态，而内核则为固态（注：地震波的横波不能在液体中传播）。

随着研究的深入以及相关科技的发展，科学家对地球内部构造的认识也越来越清晰，如上图所示，地球构造按内外到内的顺序可分为地壳、地幔和地核，其中地壳主要是由火山岩、沉积岩和变质岩构成，地幔则可分为上地幔和下地幔，其主要成分为硅酸盐矿物，而地核则可分为液态的外核和固态的内核，主要由铁、镍构成。

在搞清楚了地球的内部结构之后，下一步就是估算地球核心的温度了，怎么做呢？科学家关注的一个重点区域就是地球内核和外核的分界面，我们可以将其称为“内核边界”。

我们知道，在标准大气压下，如果我们将冰放进水里，那么当冰和水达到稳定共存的状态时，其温度就一直是0℃，这是因为冰的熔点和水的凝固点都是0℃，如果“冰水混合物”的温度高了，冰就会化成水，反之则水会结成冰，只有在温度在0℃时，冰和水才能稳定共存。

同样的道理，在“内核边界”中，固态物质和液态物质也是处于稳定共存的状态，这种情况就像“冰水混合物”一样，其温度也是固定，所以“内核边界”的温度就是一个非常好的参考点，在此基础上，只需要再利用一些地球物理与热力学参数，科学家就可以估算出地核的温度曲线，进而知道地球核心的温度。

根据地球的质量分布，科学家计算出了“内核边界”的压强大约为329GPa，所以一个可行的方法就是，通过实验测量出与地核成分相同的物质在329GPa的压强下的熔融温度，而这个温度其实就可以认为是“内核边界”的温度。

这说起来容易，做起来可就难了，要知道329GPa的压强，相当于标准大气压的300多万倍，如此巨大的压强可不是随随便便就可以制造出来的。

简单来讲，科学家精心设计两种实验方法，可以巧妙地达到极高的压强，一种被称为“动高压实验”，即通过爆炸释放出的冲击波得到瞬间的高压，另一种则是“静高压实验”，即让两块非常尖的金刚石的尖端互相接触，再对其施加压力，进而在接触处产生极高的压强。

由于上述两种实验方法都存在着一定的不确定度，因此在过去的很长一段时间里，科学家都很难精确地测量出“内核边界”的温度，直到进入21世纪之后，科学家才利用先进的测量技术得到了较为准确的结果，即“内核边界”的温度为6230K左右，也就是5956.85℃左右。

科学家据此估算出，地核外侧的温度约为4000℃，而地核最中心的温度可以达到6800℃，考虑到地球内部的实际情况可能会与估算值存在一定的差异，因此一般的说法就是：地球核心的温度超过了6000℃。

好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。

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