地球內(nèi)部的熱量怎么來的?

2022-11-29 00:35

2022-11-29 01:49
一種是放射性元素衰變產(chǎn)生的,另外一種是地球原始存在的。
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地球內(nèi)部的熱量來源可以分為兩種,一種是形成地球時的原始熱量,還有一種是放射性熱量。

原始熱量

在45億年前,太陽剛剛從原始星云中形成之后,強烈的太陽風(fēng)吹散了太陽周圍的星云,阻止它們繼續(xù)下落。殘留下的星云繞著太陽旋轉(zhuǎn),它們之間會互相碰撞,結(jié)合形成微行星。微行星之間又會相互碰撞,結(jié)合成更大的原行星。在碰撞的過程中,動能被轉(zhuǎn)換為熱能,所以原行星會變得越來越熱。

在地球的形成過程中,地球遭受了大量的碰撞,所以原始地球非常熱。原始地球的表面呈現(xiàn)為熔融的狀態(tài),沒有像現(xiàn)在這樣擁有固態(tài)巖石表面和液態(tài)水。

在引力的作用下,含量較高的重元素鐵和鎳下沉到地心中,它們形成一個密度非常高的核心,這會導(dǎo)致熱量快速流失。但隨著溫度的下降,熔融的地幔逐漸固化,地心的熱量損失速率隨之逐漸降低。據(jù)估計,目前地心的熱量流約為10萬億瓦。

放射性熱量

另一方面,地幔和地殼中還包含不少的放射性元素,例如,鈾-238、鈾-235、釷-232和鉀-40,它們發(fā)生核衰變之后,會釋放出熱量和中微子。據(jù)估計,放射性熱可能占到了地球內(nèi)部熱量來源的一半。

總得來說,從地球內(nèi)部輻射到地球表面的熱流量約為45萬億瓦。地球內(nèi)部維持熱量對于地球上的生命非常關(guān)鍵,因為只有地球內(nèi)部擁有足夠的熱量,才能使外地核保持液態(tài),內(nèi)地核保持固態(tài),這樣才能通過發(fā)電機原理來產(chǎn)生地球磁場。有了地球磁場的庇護(hù),大氣層才不會被太陽風(fēng)剝離,生命能夠免遭宇宙射線的侵害。

與地球相比,火星因為內(nèi)部快速冷卻,磁場僅維持了幾億年就幾乎消失殆盡,這使得最初可能宜居的火星變得荒涼。如果未來想要改造火星,使其變成宜居的星球,需要想辦法給火星增加一個磁場,以抵御太陽風(fēng)的侵襲。

有兩種來源,一種是本身存在的,一種是放射性元素衰變。
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