历经46亿年，地球核心温度仍与太阳表面温度相当，这是为什么？

地球是人类的家园，科学家经由过程测定放射性核素的衰变环境，发现地球大约有46亿岁了。固然颠末了46亿个年初，地球依旧连结着兴旺的生命力。

地球概况70%被液态水笼盖，剥开水圈，地球外面这层薄如蛋壳的岩石质外壳，被称为地壳。火山爆发时喷出的熔岩就来自地壳之下，温度高达900~1400摄氏度。越深切地球内部，温度越高。科学家综合各方面的数据，发现地核的温度大约在4000～6000摄氏度摆布。要知道，太阳概况的温度也才5500摄氏度摆布。

地球降生了这么久，颠末长时候的冷却，为什么内部温度还这么高？这得从地球内部的环境说起。

领会地球内部：地动波取代X光给地球做CT

地球是一个岩石行星，半径高达6371千米。要想领会地球内部的环境，确实很坚苦，但并非没有法子。

前苏联科学家曾经往地下钻了一个12263米的深孔，这就是闻名的科拉超深钻孔。该钻孔位于邻接挪威的科拉半岛，纯粹是为了科研目标而进行的钻探使命。今朝宿世界上最深的钻探深度是位于俄罗斯库页岛的一处油井，钻探深度达12345米。

上图为科拉超深井SG-3钻孔遗址。

地球上时常有火山喷发，从地球深处流出的熔岩也能让我们领会地球内部的部门环境。除了火山喷发，地球上天天城市发生大巨细小的地动，经由过程研究地动也能领会地球内部的环境。

CT是病院中常见的一项查抄，CT的中文名叫做计较机断层扫描。操纵x光扫描人体，因为人体分歧组织器官对x光的接收和透过水平分歧，于是就可以成立人体的内部布局图像，同时也能发现身体中哪些部位呈现病变。发生地动时，会发生地动波，操纵地动波取代x光，地动波碰到分歧地层布局时传布状况会发生转变，这样科学家们就能领会到地球内部的环境，这就比如给地球做CT。

如上图所示，地动波在地下分歧深度区域的传布速度分歧。

地动波是一种机械波，机械波可以分为横波和纵波，它们在分歧材质中的传布特征分歧。好比，地动波在传布过程中，横波就不克不及穿透外埠核。再按照其它尝试数据，就能大致摸清地球内部的环境，包罗地层布局，及分歧圈层的密度、压力、物质种类和物相等数据。

上图为地球内部分歧圈层的本家儿要数据。

经由过程持久的研究，科学家给地球分了三个齐心球层，从内到外依次为：地壳、地幔和地核。地壳与地幔之间由莫霍面分隔，地幔与地核之间由古登堡面分隔，这些都是按照地动波的传布环境来划分的。地壳很薄，上地幔上部有一个软流层，整个地壳就仿佛漂浮在上面。地动凡是发生在地壳之中，岩浆则来历于软流层。

地幔和地核属于地球内部圈层，地核本家儿要由金属铁和镍组成，外埠核是液态金属，内地核则是固态金属。地壳与地幔的交壤地带，温度大约在1000摄氏度摆布；地幔与地核的交壤地带，温度大约在4000摄氏度摆布；内地核的温度则与太阳概况的温度半斤八两，焦点处的温度可能高达6800摄氏度。地球内部温度固然跟着深度的增添而增添，但并不是呈线性增加。

地球内部有源源不竭的热源

地球概况平均温度大约15摄氏度，本家儿要受太阳辐射影响。而在不见天日的地下，高温则来历于地下热源，而且温度会跟着深度的增添而增添。

地球内部的热量有三个来历：

1，地球降生之初的残存热量。

地球是由岩石碎片在引力的感化下形当作的，这些岩石碎片不竭的碰撞并堆积，动能改变为内能。是以，在地球降生之初，不仅内部，整个地球概况也都处于熔融状况。颠末长时候的冷却，地表的热量以辐射的体例披发到太空中，地球概况才逐渐冷却变硬，然后才有了海洋和生命。今朝，这部门热能仅占很少一部门。

2，地球内部放射性元素衰变后发生的热量。

地球降生之初，大量放射性元素沉积到地球内部，此刻本家儿如果铀-238、铀-235、钍-232和钾-40等放射性元素。这些放射性元素衰变后会释放热量，然后堆积在地球内部。观光者号探测器就是操纵放射性元素衰变发生的能量供电，一块电池就可以利用好几十年。铀238的半衰期为44.7亿年，钍232的半衰期为141亿年，这些放射性元素都能源源不竭地给地球供给热能。

3，太阳月亮等天体的潮汐力导致的摩擦生热。

天体之间存在引力，而太阳和月亮的引力可以或许使地球发生形变，当它们之间彼此活动时，地球内部的物质会发生相对活动，摩擦可以或许生热，这也能为地球内部供给热能。

木卫二就是一个很好的例子，木卫二本家儿要由冰组成，木星及其卫星的潮汐力发生的热能使得木卫二的冰层下面存在液态海洋。

恰是有这三种热源，即使地球不竭由内标的目的外散热，内部依然可以或许连结高温，并且地球外层岩石也足够保温。

散热速度慢是地球内部可以或许持久连结高温的另一原因

即即是滚烫的热油，长时候不加热，跟着热量的流掉也会冷却。若是把热油放进保温瓶中，则可以减缓油的降温速度。

地球内部这么热，除了热源，还与散热速度有关。地球内部处于高温高压状况，动辄上千摄氏度，而地球概况的温度却很低，这申明地球外层起到了一个很好的保温感化。同时，太阳的辐射热量也很难从地表传递到地球内部。

热量传递的体例有三种，分为热对流、热传导、热辐射。热对流本家儿要发生在流体中，热传导本家儿要发生在固体中，热辐射则是无接触的电磁辐射传热。地球悬浮在太空中，而太空几乎是真空，那么地球标的目的外界传递热量的本家儿要体例就是热辐射。此外，地球内部的热传递也很迟缓；固然地球内部存在液态物质，可是在高压之下，热对流也十分迟缓。

上图就展示了地球内部标的目的地表的传热环境。

地球内部自己就有热源，再加上地球外部圈层的保温感化，根基达到了一个热均衡状况，使地球内部在几十亿年之后仍然可以或许连结较高的温度。

地球焦点处的温度为什么与太阳概况的温度半斤八两？

太阳是一个大火球，更精确来说是一个等离子体。太阳焦点处的温度高达1500万摄氏度，而太阳概况温度约为5500摄氏度。等离子体简单来说就是离子化的气体，给气态物质继续加热升温，就会发生电离，继而发生等离子体。我们看到的闪电就是等离子体。

地球焦点处的温度高达6000摄氏度，这足够融化今朝已知的所有物质。内地核依然可以或许连结固态，可以或许达到这么高的温度，都是超高压的佳构。

在尺度大气压下，若是把气态氧气压缩当作液氧，它的温度将会降至零下183摄氏度以下；继续加压，液氧将会酿成固态氧，温度也会变得更低。而在绝热前提下，也就是没有与外界进行热互换的环境下，给液体加压，液体不仅会变为固态，温度还会升高。内燃机在压缩冲程时就用了这个道理进行焚烧。

地球内部就恰似一个绝热系统，跟着压力的增添，温度变得越来越高，也就很好理解了。地核本家儿要由铁和镍组成，它们的熔点和沸点原本就高。在6000摄氏度的高温前提下，因为是超高压情况，物质依然连结固态也就不奇异了。此时，物质的密度必然很高。

若是地球内部完全冷却，生命将不复存在

短期来看，发烧与散热均衡，地球内部依然连结恒温状况；可是持久来看，从地球降生那一刻，降温就是地球内部温度转变的持久趋向。忽略太阳的影响，再过数十亿年，地球内部的温度必然比此刻低。

若是地球内部逐渐冷却，地壳活动将会变缓，火山将会逐渐酿成死火山，这意味着火山和地动爆发的频率将会降低。跟着外埠核冷却，地球磁场也将会变弱。在太阳风的吹拂下，地球大气层会越来越薄、直至消逝，地球上的水也会迟缓流掉到太空中去，这将会威胁到地球上的生命。

如图所示，地球磁场可以或许屏障太阳风。

火星就是一个很好的例子。火星质量仅为地球质量的14%，可是良多方面跟地球很像。NASA的好几个火星探测车已经在火星上摸索了20来年，发现火星上曾经也存在大量的液态水和稠密的大气。火星因为内部热量散掉的较快，又没有太多热源弥补，导致内核冷却、磁场变弱。太阳系最大的火山“奥林匹斯山”就位于火星，现在已是死火山。在太阳风的感化下，火星上很大一部门水和大气都逃逸到太空中去了。当然，这和火星质量太小也有关系，火星引力的束厄局促力度比力弱。