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为什么地球中心热,怎样测其温度?
佚名

  地球深处的热量有3个主要来源:(1)地球形成时生成的热量;(2)地核物质下沉至地心时磨擦产生的热量;(3)放射性元素衰变产生的热量。地球热量的释放需要相当漫长的时间。这种释放通过液态外核和固态地幔中的热“对流”,以及边界层(如地球表面的板块)内速度较慢的热“传导”来实现。结果是地球原生热量的大部分被保留了下来。

  总之,地球诞生之初产生了大量的能量,由于地球无法很快冷却下来,便造成了地球内部持续的高温。事实上,除地球板块像毯子一样起到保温作用外,固态地幔中的热对流也不能提供使热量得到有效释放的机制。不过,地球通过促使板块构造运动(尤其是在大洋中脊处)的过程也确实释放了一些能量。

  科学家主要借助铁在超高压状态下的熔化特性来估计地球深处的温度。我们知道,地核是指位于地面以下2886公里至6371公里的部分,主要由铁构成。地核分成液态外核和固态内核两部分。如果我们能够估测铁在压力极高的内、外核交界处(离地面5156公里)的熔化温度,那么在实验室中得到的这一温度应该接近于这一界面上的实际温度。科学家在矿物物理学实验室中利用激光器和高压装置创造出了尽可能接近实际的高压和高温。

  实验结果显示,铁在上述状态下的熔化温度为4500K至7500K。据此,我们还可以推算出地幔底部(即外核顶部)的温度,大约是3500K至5500K。
  
   [2005-02-19]
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