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為什麼地球内核是熱的

圖文更新时间:2024-12-02 17:25:19

地球的地核分為兩部分，外核是一層液态的鐵水，而内核是和冥王星差不多大小的固态鐵球。地球這樣的構造一直使科學家們困惑，地球内核中心的溫度達到了六千多攝氏度，這個溫度比太陽的表面溫度還要高，為什麼外核是液态的，内核卻是固态的呢？

為什麼地球内核是熱的（為什麼地球的内核溫度高達6000多度）1

鐵在一般的溫度和大氣壓下，内部呈現體心立方堆積的結構。但是根據科學家的探測，地核的壓力非常高，大約是大氣壓的350萬倍。在這種環境條件下，鐵無法以體心立方堆積的結構存在着，它會變成六方密堆積結構。瑞典的研究人員利用大型的超級計算機對測得的地核數據進行分析，結果顯示内核固态的鐵心之所以以體心立方堆積結構的形式呈現，與極端的環境條件有關。

為什麼地球内核是熱的（為什麼地球的内核溫度高達6000多度）2

在一般的溫度條件下，鐵的體心立方堆積結構很不穩定，鐵原子容易從這個結構中“滑出去”。但是在地核中，極端的環境條件使得鐵原子的運動速度極快，但它們之間的距離又非常小，導緻了鐵原子沒有運動空間。它們就像擁擠的公交車裡的乘客一樣，隻能夠轉換方向而不能夠挪動，所以就保持了固态。

為什麼地球内核是熱的（為什麼地球的内核溫度高達6000多度）3

參與該項研究的科學家Anatoly Belonoshko對此還舉了一個生動的例子，内核中的鐵原子就像是一副撲克牌，無論怎麼洗，它始終都是一副牌。類似地，内部結構是體心立方堆積的鐵也保持着立方體的結構。這就是為什麼地球内核是固态的，這在一定程度上也能夠解釋，為什麼地震波在地球的兩極之間傳播會比在赤道上傳播要快得多。因為鐵原子在立方體中的運動方式就像是給這個立方體添加了道路，這樣地震波在傳播的過程中有優先的方向。

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