6000多攝氏度超高溫可與太陽表面媲美,遁地其實比登天還要難

天空之城 2021/01/24 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知识不会,只是姿势不对;科学凡此种种,用人话讲才能听懂

文/天空之城

 

知道恒星表面熱,太陽這樣的G型主序星表面溫度有5500多攝氏度,就連恒星中的矮矬窮:紅矮星,表面溫度也有3000多攝氏度。但許多人不知道的是,地球內部的溫度可與太陽表面溫度媲美,地核是非常熱、密度極高的結構,處於地幔之下2900公里的位置,整個結構半徑為3485公里。

目前最深的勘探鑽就是柯拉超深鑽,深度為12公里,與地球幾千公里的半徑而言完全是個皮毛。我們能夠飛到月球,抵達38萬公里外的衛星,我們可以抵達上百億公里外的日球層頂邊緣,但我們對地球內部的探索卻受到限制,只能通過地震波進行觀測。

圖注:閃耀的地核比太陽表面還熱

擁有著45億年歷史的地球,在最開始時也只不過是一個熱岩球體,在持續遭受來自放射性物質衰變、太空岩石對它的碰撞後,使得地球內部不斷產生熱量,處於一直被加熱的狀態。

這個長達5億年的加熱過程,使熱岩石球的內部溫度達到了1538攝氏度高溫,這個溫度足以熔化鐵,這是地球第一次在核結構上發生的脫變。溫度不夠無法躋身行星行列,那麼核溫度非常關鍵。

圖注:恒星中的矮矬窮:紅矮星,表面溫度也沒有地核高

躋身行星還需自身熱

當溫度達到1500攝氏度以上的時候,熔融的岩石物質開始了更大范圍的運動,並開始行星級的分化過程。類似于水、空氣以及矽酸鹽等較輕的物質向上運動,最終形成了地幔和地殼,而像鐵這類的重金屬,則是流落到地球的中心成為了核物質。

地熱梯度可以對地球內部熱量和壓力進行測量,這個巨大的熔爐就是地核。每加深1公里,地熱梯度則增加25攝氏度。而地核的熱量則來自於放射性元素的衰變、行星結構的剩餘熱量、以及外核所釋放的能量等。

圖注:放射性元素的衰變為地球內部提供了能量

地核是由鐵和鎳等金屬組成的,所以地核又被稱為鐵鎳核心。地質學家發現地核中存在著親鐵元素,雖然這類元素已經完全溶解於鐵之中,但是像金、鉑、鈷這類親鐵元素在富含礦物質的地殼和地幔之中是很少見的,所以它們又被稱之為貴金屬。

地質學家在地核之中還發現了大量的硫元素,這也就解決了地核重量的問題。根據地質學家的猜測,是氧或矽的存在使得地核重量較輕,但現在密度較小的硫元素的出現直接揭曉了這個問題的答案。

眾所周知,地球中溫度最高的地方就是地核,但是我們並沒有辦法知道它的準確值,只能判斷它的溫度是在4400攝氏度到6000攝氏度的范圍之間。內部的壓力、地球的自轉以及地核的成分結構等因素,都會對地核溫度產生影響。地核分為外核以及內核,外核與地幔接軌,而隔開外核和內核的結構稱為布倫間斷。

圖注:地球表面與內部的能量迴圈

地核是個「大熔爐」

外核的主要組成部分是液態鐵和鎳,它的溫度在4500-5500攝氏度范圍內,其厚度為2200公里。由於液態鐵的粘性較低,比較容易發生變形和易碎等現象,使得外核能夠產生對流。這也就使外核成為產生和維持地球磁場的所在地。

事實上,地核中最熱的部分是布倫間斷,它的溫度高達6000攝氏度,可與太陽表面的溫度相媲美。內核是一個大部分由鐵組成的熱球。半徑為1220公里,有著360萬的大氣壓,其溫度也是遠超鐵的熔點,達到5200攝氏度。但出乎意料的是,它並不是液態或者熔融的。因為內部的強烈大氣壓阻止了鐵的熔化,使得內核並不是液態的,內核應該是表現為固態的等離子體。

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