书城科普读物南极北极哪里冷
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第9章 地核中心温度

有人曾经幻想,能不能在我们脚下打通一条长长的隧道,穿过地心直到地球的另一边,这样当我们要去拜访住在地球另一面的人时就便捷多了。

答案是不行!因为地心温度太高了,谁也无法通过。

以往人们在采矿时注意到,随着矿井深度的增加,地下的温度也在不断升高。平均每深入100m,地下温度便升高1℃。这样下去,很快人们便热得受不了。

根据科学家的推算,当到达地下11km深处时,温度已达200℃;到达2900km深处时,温度将高达3500℃以上,比炼铁厂的高炉还要热。如果谁“有幸”到达地球的中心,那里的温度将高达6600℃,他根本无法活着回来。

为什么地球内部会如此之热呢?这要从地球的形成过程谈起。

根据最新的行星形成理论,地球是在大约50亿年前,由原始太阳星云中的大量星尘物质相互凝聚而形成的。这些物质原本温度极低,但在凝聚过程中经过相互碰撞和结合,把动能转化成热量,热到足以使自身熔化。加之这些地球原始物质聚在一起因引力作用而收缩,会有更多的势能转成热的形式释放出来。

另外,地球中的铀、钍、钾等放射性元素在长期衰变过程中也会释放大量的热。在地球形成初期,那时的放射性物质要比现在多得多,产生的高温足以使地球内部岩石熔化。这些熔融的流体依照密度的不同而相互分离,地质学家称为“重力分异”。密度高的液态铁和镍下沉到地球的中心部位,形成液态铁质核心,较轻的熔岩物质向上浮,组成以硅酸盐为主的地幔。此后,随着地球表面热量逐渐散失,原先熔融的地表物质慢慢冷却后重新结晶,变硬后形成以玄武岩为主的地壳。

地球在逐渐变冷的过程中,放射性物质一直在地壳和地幔中产生热量,足以使地球的内部温度不致下降。特别是在最近几亿年内,地球倒是在慢慢地变热。科学家用实验方法推算,地球液态核心温度约为6600℃。

来自地下的热能在数十亿年地球演化历史进程中起到重要的作用,成为主要地质活动及岩石圈构造的动力,并主导着地球上大气、海洋和陆地的形成。重力分异会在地幔中形成一系列的垂直涡流,这些炽热的塑性物质不停地向着地表升起,在那里冷却后又沉了下去;当两个相邻的向下运动涡流相遇时,导致一部分地壳下陷,重力均衡作用又会使这些较轻物质再次向上升起,形成周期性造山运动、海底扩张和大陆漂移。地壳不断地受到内部剧烈运动的冲击和挤压,因而变得褶皱不平,有时还会被挤破,形成地震与火山爆发。