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地球近30年變化

生活 更新时间:2024-07-24 19:16:19

地球擁有三層結構,即地殼、地幔與地核,除了我們能夠直接接觸到的地殼部分之外,地幔和地核都是十分熾熱的。

宇宙是近乎于真空的,也就是說它是一個接近于絕對零度的寒冷空間,平均溫度約為-270.15攝氏度,任憑多麼熱的東西,隻要放置在宇宙之中,它就會慢慢走向冷卻,而我們的地球已經40多億歲了,它怎麼還沒涼呢?要弄清地球怎麼還沒涼,先要知道地球是怎麼熱起來的。

在太陽系的絕大多數物質凝聚成為太陽之後,剩餘的一些邊角料開始在太陽的引力作用之下圍繞太陽運行,早期太陽系的物質密度還是相對較高的,所以這些邊角料在運動的過程中就免不了磕磕碰碰,不打不相識,磕磕碰碰最終使它們粘合在了一起。在引力的作用之下,物質凝聚坍縮,最終形成了一個個的星體,大星體兼并小星體,才最終形成了現在的太陽系。

地球近30年變化(地球已經有40多億歲了)1

在星體凝聚坍縮的過程中,因引力勢能的轉化,星體的溫度逐漸升高,所以最初誕生的星體都是一個個小火球,地球就是其中之一。

地球這個小火球雖然溫度很高,可終因質量有限,而不能誘發氫核聚變,所以隻能成為一顆行星。既然無法産生聚變反應,身處于如此寒冷的宇宙之中,自然就是要慢慢變涼的,而位于最外層的地殼自然是涼得最快的。

不過地球的冷卻過程似乎隻到了地殼就終止了,40多億年過去了,地球依舊保持着一顆火熱的心,這是為什麼呢?地球内部之所以過了40多億年還沒有變涼,原因就在四個字之上,即“開源節流”。先來說說節流吧,所謂節流就是指地球的保溫作用。

地球近30年變化(地球已經有40多億歲了)2

地球的第一道保溫層就是地球的大氣層。

地球在向外散熱的同時,也在吸收着太陽的熱量,而太陽的熱是一種短波輻射,而地球向外散熱主要以紅外輻射為主,而地球大氣對于太陽的短波輻射吸收有限,這便于太陽熱量可以直達地表,反而大氣對于紅外輻射有較強的吸收能力,地球散發的熱量被大氣吸收之後,大部分又會再次被放回地表,所以地球大氣的保溫作用還是非常明顯的。

地球的第二道保溫層就是地殼本身。地球形成之後,密度大的物質向中心沉降,密度小的物質上浮于地表,這就形成了一個以矽鎂層及矽鋁層為主的地殼,而這種以礦物質為主的地殼就是地球天然的保溫外殼。當然,隻是節流是不夠的,因為無論如何節流,溫度還是要逐漸喪失的,而地球内部至今仍能保持6000攝氏度左右的高溫,還與“開源”有關。

地球近30年變化(地球已經有40多億歲了)3

地球最初的熱度來自于坍縮過程中的勢能轉化,但這隻是一部分,并不是全部,還有很重要的一部分來自于放射性元素的衰變。

人們最初确定地球年齡的時候,用的就是放射性元素衰變法。美國化學家博爾特伍德認為,放射性元素鈾會經過一系列衰變最終變為鉛,所以隻需要知道整個衰變過程中的元素半衰期,再根據隕鐵中的鉛鈾比例和現在地球岩石中的鉛鈾比例,就可以計算出地球年齡了,根據該方法,最終測定的地球年齡約為45億歲。

地球内部存在着大量以鈾238為代表的放射性元素,這些放射性元素在衰變的過程中會釋放出巨大的能量,這些能量就成為了地球熱量的源泉。一方面地球擁有很好的保溫效果,另一方面又有持續的熱量供應,所以即便過了40多億年,仍然保有一顆熾熱的心。

地球近30年變化(地球已經有40多億歲了)4

地球雖然有熱量供應,但并不是源源不斷的,因為地球内部的放射性元素是有限的,終有一日它們會全部衰變完,到時地球可就真涼了。

以鈾238為例,它的半衰期為44億年,所以地球上的鈾238已經消耗過半了,根據粗略的計算,地球内部來自于放射性元素的供熱大概還可以持續20億年左右,而在此之後,地球就真的要變涼了。更可悲的是,地球如果涼了,我們也就涼了。

地球之所以能夠孕育生命,磁場是一個基礎條件,雖然地球磁場是如何産生的,至今還有很多疑問,但有一點是肯定的,那就是地球磁場和内部的熔融物質流動有關,而地球内部一旦冷卻,熔融物質則會全部固化,磁場自然也就消失了,沒有了磁場,地球生命也就失去了保護罩。#技能改變生活#

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