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科普地球的能源會耗盡嗎
科普地球的能源會耗盡嗎
更新时间:2024-11-11 21:37:11

地底下是熱的,這我們從中學地理課本中就有學到,當然教科書也有說明地下為什麼那麼高溫,不過就是一筆帶過,咱來補充說明下這高溫到底是怎麼來的!

科普地球的能源會耗盡嗎(地球内核幾億年來都高溫)1

一、地球内核的高溫到底是怎麼來的?

内核的高溫來自兩個方面,當然毫無疑問都是來自形成地球的過程或者其中的元素!

1、引力坍縮能

這一點也許不太容易理解,但隻要理解能量守恒即可理解地球的引力坍縮能來自哪裡,即一片星雲在坍縮成地球的過程中,其角動量是守恒的,但地球自轉并不足以全部消耗角動量,因此在坍縮過程中有很大一部分的角動量以引力坍縮能的方式在釋放出來,坍縮前的星雲質量越大,那麼最終導緻的内核溫度也越高,比如:

地球直徑為:1.27萬千米,内核溫度約為:6000℃

木星直徑為:14萬千米,内核溫度約為:36000℃

這表示天體的質量越大,内核的溫度也會更高,當然這将是未來恒星内核聚變的基礎

科普地球的能源會耗盡嗎(地球内核幾億年來都高溫)2

歐南天文台發現的原始恒星盤周圍的行星積盤,同心圓表示行星正在形成!

科普地球的能源會耗盡嗎(地球内核幾億年來都高溫)3

地球形成之初時正在清理來自軌道上的小行星!這是行星成長過程中的必經之路

2、放射性衰變

地球内核的另一個重要來源是放射性衰變,可能有朋友對放射性衰變并不十分了解,但肯定知道嫦娥四号所攜帶的核電池!核電池也稱同位素電池,利用的是放射性材料衰變,利用溫差發電或者電離氣體或者直接收集帶電的高能粒子等獲得電能!但地球内部并不需要發電,但它産生了地球内核高溫的大部分熱量!

科普地球的能源會耗盡嗎(地球内核幾億年來都高溫)4

放射性元素的衰變占了内核熱量的80%!可能這點會超出部分朋友的意料!

二、内核那麼熱,跟我們人類有關系嗎?

地球内核的高溫不會永遠存在,因為放射性元素都會有一個半衰期,過了這個時間能衰變的物質總量隻剩下了一半,地球已經誕生45億年,即使是U238的半衰期接近45億年,那麼到現在也隻剩下了一半,科學家預計地球内核約在23億年後逐漸冷卻,這将導緻一個非常嚴重的後果!

科普地球的能源會耗盡嗎(地球内核幾億年來都高溫)5

地球的高溫是内核與外層之間的金屬保持液态的重要原因,而液态金屬的流動則與地球發電機效應密切相關,而發電機效應則是産生來以保護地球的磁場決定性的因素!

科普地球的能源會耗盡嗎(地球内核幾億年來都高溫)6

因為太陽的輻射以及日冕層活動會将大量的高能粒子抛灑向宇宙空間,作為距離太陽第三近的地球在面對太陽高能粒子沖擊時,首當其沖的就是地球的大氣層,當然現在有磁場保護,絕大部分的帶電高能粒子已經被隔離在磁場以外,因此才能免受大氣在過去漫長的時間中被無情剝離!但很明顯火星就沒有那麼好運,因為火星直徑才6800千米左右,并不能有效保證内核熱量散失,因此現在的火星隻有一個1%地球大氣壓的主要含二氧化碳大氣層!

三、地球内核的熱量會傳到向地面嗎?

地表主要熱量來自太陽的慷慨給予,當然内核熱量也會朝着地表慢慢傳導,但這速度極慢,宏觀意義上甚至可以忽略不計!但各位所了解的井水大緻恒溫也不是地熱的原因,而是地表的熱量難以傳導到數十米深的地下,因此保持了大緻恒溫!但更深的地下,顯然就會存在岩石層的壓力導緻的高溫因素!

科普地球的能源會耗盡嗎(地球内核幾億年來都高溫)7

地球冷卻的重要因素就是放射性元素衰變不足以支撐傳到所流失的溫度,因此溫度下滑是一個整體因素,當然還有數十億年,您會為此而睡不着覺嗎?

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