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地球核心為什麼沒下降

圖文 更新时间:2024-10-01 03:43:46

  近幾個世紀以來,随着人類科技文明的進步,人類在諸多領域都取得了許多值得驕傲的成就。以太空領域為例,科學家們不僅能夠将宇航員送入月球之上,更是能夠研發許許多多的太空探測器,對更加遙遠的外太空進行探索。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(1)

  然而在所有的領域研究之中,有關于地球的研究卻并沒有多少人關注和了解,這又是什麼原因呢?難道是因為我們對地球已經全方面了解了?事實上,人類對地球内部的探索,就和對宇宙的探索一模一樣,都僅僅處于起步階段。以地球核心其實已經“洩露”了25億年為例,科學家們就不知道具體原因究竟是什麼。

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  地球構造 在當前地質學界的劃分之中,地球由内到外分别按照中心層地核、中間層地幔以及外層地球的順序組成。地殼與地幔之間的間隔被稱之為莫霍界面,而地幔與地核之間的間隔則被稱之為是古登堡界面。

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  像我們時常聽到的地震,則一般是發生在地殼之中,由于地殼内部不斷地發生變化,從而産生作用方向不同的力。在這樣的情況下,地殼岩石層開始不斷地發生變形、斷裂以及錯位運動等等,地震便因此而産生。在很多人的想象之中,地震發生的次數相對比較少,大型地震更是數十年難得一見。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(4)

  可事實上,根據科學家們統計發現,目前全球每年大約會發生500多萬次地震。人類之所以沒有發現,除了一部分地震發生在人迹罕至的地方之外,另外一部分則是因為人類的感知能力實在太弱,因此才會産生這樣的錯覺。

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  在地球的三大結構層之中,地殼應該是我們最為熟悉的一層,主要原因就在于這裡是我們人類生存以及從事各種生産活動的場所。可很少有人知道,其實地殼的厚薄并不均勻。某些地方的地殼厚度能夠達到幾十公裡之上,可某些地方的厚度則僅僅隻是在幾公裡左右。

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  不僅如此,科學家通過放射性年代測定法的觀察還發現,其實地殼層并不是地球的原生層。了解地球年齡的人都知道,地球距今大約已經存在了46億年之久,可是人類目前所發現的最古老的石頭,其年齡也僅僅隻有39億年而已。其次則是地幔層,相對于地殼來說,人們對地幔的認知程度就更加淺薄。尤其是在人類科技還沒有發展到一定程度的情況下,科學家們大多時候都隻能通過計算機模拟的方式來觀察地幔的運動變化。

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  最後則是地核層,時至今日,人類依舊沒有任何科技手段能夠抵達這一層面。可好在通過計算機模拟分析以後發現,地核的平均厚度大約為3400公裡。而地核内部還可以從外到内以此分為外地核、過渡層以及内地核三層,其中外地核厚度大約為2080公裡,過渡層厚度140公裡;内核厚度則為1250公裡。

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  地核洩露 根據最新研究顯示,僅地核外部的平均溫度就在5000℃以上,而地核内部的核心溫度則在6600℃左右。值得一提的是,在1936年以前,其實人類并不知道地核還有内外之分,直到後來地質學家英格·萊曼經過研究分析以後才發現内核的存在,而這裡的主要成分則是有鐵和鎳組成。

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  科學家們推測,之所以會出現這樣的情況,主要原因就在于地球形成的早期階段。在高溫熔融的大環境下,像鐵和鎳這樣較重的物質便在重力的影響下沉入到地底深處,而較低質量的物質則在地球上部慢慢疊加。更有甚者認為,内核或許完全是由鐵晶體組成的。

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  那麼有關于地核“洩露”究竟是什麼情況呢?有關于這一點,還要從鐵元素的伴生元素鎢元素開始說起。當科學家們發現了地核中存在的鎢元素之後,便開始對鎢元素系統進行觀測。

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  了解元素周期表的人都知道,在元素周期表之中,鎢元素一共存在着五種同位素對此,科學家們便做出推測:在重金屬元素沉入到地核深處,交換出較輕元素物質的時候,地核内部的鎢元素的含量一定非常高。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(12)

  然而在通過對火山活動噴發出來的玄武岩經過研究分析以後卻發現,在玄武岩之中的鎢-182于鎢-184的比例卻和他們想象的有很大的出入。這意味着,在地球演變的進程之中,地球的核心物質能量一直在不斷地洩露。對此,科學家們至今沒有辦法給出任何解釋,隻能從多個方面進行猜測。

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  大氧化事件猜測 首先是大氧化事件猜測,科學家們猜測,在地球存在的46億年時間裡面,或許在25億年前,地球發生大氧化事件的時候,過量的氧氣随着地殼運動而進入了地心深處。在這樣的情況下,由于地幔之中的氧氣含量不斷增加,鎢元素便和氧氣産生反應,地核與地幔之間也開始了相應了物質轉換。

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  對于大氧化事件,很多人可能不太了解。事實上,這個事件是指在距今大約25到26億年間,大氣中的遊離氧含量突然增加,導緻甲烷細菌所依賴的鎳元素急劇減少。在這樣的情況下,地球含氧量迅速升高,最終導緻大氣中的含氧量大幅度增加。也正因如此,後來的地球才有了出現生物的可能。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(15)

  而之所以會出現大氧化事件,目前科學界普遍認為是由于地球海藻類植物不斷地進行着光合作用。在那個時候,由于沒有任何生物或者天氣的影響,海藻類植物的光合作用從未中斷過。經過時間的疊加以後,無法逃離地球的氧氣,其含量占比自然也就會大幅度地提升。

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  可猜測雖然提出了,卻依舊缺少相關的證明。這就像我們在推理某一案件的時候,即便我們想象到了某種可能性,也需要證據來支撐這種可能性一樣,地核的洩露原因,是否真的是因為大氧化事件的影響,這同樣需要我們找到相關的原因。

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  隻可惜時至今日,由于人類科技文明的限制,人們對地下世界的觀測,依舊隻能通過地震波探測的方式進行。在這樣的情況下,我們想要全面地觀察了解到地核的狀态,可能性實在是太小。

  放射性元素衰變 其次則是放射性元素衰變的猜測,部分科學家認為,有關于地核内部的能量洩露問題,或者說地核内部溫度存在梯度差異的問題,其實就和放射性元素衰變有一定的關系。

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  在當前科學界的相關定義之中,放射性元素衰變的意思就是說放射性元素能夠自發地從不穩定的原子核内部放出粒子或者射線,并同時對外釋放大量的能量。到了最後,當能量經過一系列的衰變之後,最終形成穩定的元素而停止放射“反應”的行為。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(19)

  事實上,放射性元素衰變最常見的便是核反應,從原子核放射出阿爾法粒子,貝塔粒子等等,從而造成原子核質量減輕。如果将這個過程代入到地核能量反應之中就會發現,其實地核内部能量洩露就和放射性元素衰變十分相似。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(20)

  尤其是在地核内部這樣極端的環境之中,相關反應進行的可能性,要比其他地方反應的可能性不知道大出多少。美國著名的地球物理學家瑪文·亨頓就在他的理論中提出:地球是一個天然的巨大核電站,人類隻不過是生活在它厚厚的地殼上而已。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(21)

  更重要的是,其實在地球内部的核心部位,一顆直徑長達5公裡的由鈾構成的地核正在持續不停地燃燒、攪動、反應。我們人類能夠感受到的地殼火山熱量,其實也隻不過是地核帶來的“餘溫”而已。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(22)

  對于瑪文·亨頓提出的理論,不少科學家最終都選擇了支持。可有關于地核進行的核反應,是否是導緻地球核心能量洩露的原因,仍然沒有人能夠下定結論。很多人可能對此表示不太理解,其實簡單來講就是,在相關的反應之中,誰也無法預判能量的變化究竟是什麼樣的。關于第二種猜測,其實同樣有待考察。

  地球内部的凝固作用 最後一種猜測:地球核心之所以會發生洩露,主要原因則是在于地球内部的凝固作用。事實上,除去這種猜測之外,其實還有一種猜測,那就是認為地球核心在經過幾十億年的發展演變之後,溫度逐漸降低,能量洩露隻不過是一種正常現象而已。

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  就這兩種猜測來看,第二種可以完全排除。了解天體生命的人都知道,天文學家們經過分析後推斷,行星以及衛星本身是沒有壽命的概念的。在沒有外界幹擾的情況下,行星和恒星也都可以一直運行下去。而之所以最終會走向滅亡,主要原因則是在于恒星的影響。

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  以我們地球為例,倘若在未來的某一天,地球真的走向了滅亡,最有可能的原因其實就是受到了太陽的影響。當太陽再不會為地球提供任何能量的時候,地球走向滅亡實屬正常。因此,所謂“正常現象”的說法,完全站不住腳。

  在排除了這一點以後,最後就剩下地球核心的凝固作用。很多人對這一點很不理解,畢竟在日常生活之中,在過高的溫度下面,物體一般都會被熔融為液态或者氣态。那麼像地核深處數千℃的高溫,凝固作用又從何說起呢?

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  其實這一點也很容易理解,要知道地心在保持極高溫度的同時,其實也保持着極高的壓強。在地核的重心位置,所有物質也都是呈現出固體狀态。像我們人類所見到的岩漿,其實都基本上是地球經過“降溫處理”以後的産物。因此,在凝固了相關的能量以後,多餘的物質自然會洩露出來。

  地球核心為什麼沒下降(地球核心已經洩漏)(26)

  相比于前面幾種推測而言,這種說法顯然更加通俗易懂。至于是不是最終的答案,那就還要找尋更多的證據才行。畢竟在沒有真正進行相關研究的時候,推測始終隻是推測。不過相信随着時間的推移,等到人類科技文明能夠抵達地心深處的時候,一切問題都将迎刃而解。

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