夏天踩在柏油路上,能明显感觉到地表被太阳晒得发烫,那咱们地球深处的地心会不会也是被太阳烤热的?其实还真不是,地心那高达5200到6000摄氏度的高温,和太阳辐射半点儿关系没有,全靠地球自己攒热和保温,这里面是一套特别有意思的内热循环系统。
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地球刚形成的时候,大概46亿年前,还没有现在这么规整的模样。当时太阳系里到处是陨石和小天体,它们在引力的拉扯下往一起撞,撞的时候产生的动能一点点变成了热能。这些热量没来得及散掉,就随着地球慢慢分层被锁进了地核里,重的铁、镍沉到最中心,轻的物质浮上来变成地幔和地壳,下沉的时候摩擦和挤压还额外加了把热,所以这部分诞生时的热量至今还在发挥作用。
除了老祖宗留下的热量,地球内部还有持续的新热源。地核和地幔里囊括铀、钍这些放射性元素,它们会慢慢衰变,衰变时释放的粒子和周围的原子碰撞,就能不断产生新的热量。别看这个过程安安静静,它贡献的热量差不多占了地球内部总热流的一半,要是没有它,地核的高温早就凉下来了。还有两个小帮手也在添热,只不过作用没那么大:月球和太阳的引力会拉着地球,让地球内部的物质互相摩擦生热。大概45亿年前,地球还和一个火星大小的天体撞过一次,这次碰撞不仅撞出了月球,也给地核多送了不少热量。
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光有了热量还不行,还得能留住,地球的分层结构正好成了天然的保温层。地壳和地幔的岩石导热性都很差,热量想从地核跑出去,得先穿过2865公里厚的地幔,要知道地壳平均才17公里厚,海洋下面的地壳更薄,这么厚的地幔就像一层厚厚的毯子,把热量裹得严严实实。就算地幔里有缓慢的对流,热量也主要靠板块运动(比如大洋中脊那些地方)慢慢释放,速度比地核产热慢多了,根本不用担心热量跑光。
地核里还是超高压,地核温度都超过6000摄氏度了,内核的压力是大气压的330万倍,这么大的压力把铁镍合金硬生生压成了固态。外核的液态金属会慢慢对流,这个对流还能驱动地球的磁场,磁场反过来又能帮着减少热量流失,等于给地核加了双重保险,让高温能一直维持下去。
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再说说太阳,它其实只能管到地球表面。太阳辐射最多能加热到地下20到30米的地方,也就是我们说的变温层,再往下比如地幔、地核,太阳的热量根本穿不透。地表的季节变化,比如夏天热冬天冷,是因为地轴倾斜了23.5度,阳光照射的角度不一样导致的,和日地距离没太大关系,你看北半球夏天的时候,地球其实离太阳更远,但因为阳光直射,照样热得很,可这一切都影响不到地心的温度,地心有自己的小天地。
这么看来,地心的高温不是单方面的偶然,它包括地球诞生时留下的遗产热量,又有放射性元素持续供能,以及上分层结构和高压帮忙保温,才能一直维持着高温。这个高温可不是没用的废热,它驱动了板块运动,让地球有了山脉、海洋,塑造出我们现在看到的地表模样,还造就了地球磁场,挡住了宇宙里的有害辐射,给生命撑起了一把保护伞。
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以前没仔细想过的时候,总觉得地球内部的事情离我们很远,现在知道了地心的高温居然和我们的生存环境这么相关,是不是还挺神奇的?你之前有没有猜过地心热的原因?是觉得和太阳有关,还是有其他特别的想法?可以在评论区说说。
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