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眾所周知，在最近幾十年里，受二氧化碳等溫室氣體濃度升高的影響，全球的平均氣溫一直在小幅升高。如果溫度升高到一定的數(shù)值，就連兩極的冰蓋都會被完全融化。近些年，全球極端氣象頻發(fā)，或許就與溫室效應(yīng)的影響有關(guān)。 不過，在2022年1月份，《地球與行星科學(xué)快報》刊載了一份來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院科學(xué)家的研究報告，新研究顯示，地球內(nèi)部的冷卻速度比此前科學(xué)家們預(yù)想的更快。也就是說，在全球氣溫上升的時候，地球內(nèi)部的溫度卻在加速下降。這是怎么回事？
越靠近地球內(nèi)部，溫度越高。地球不能像太陽那樣依靠核聚變發(fā)熱，那地球內(nèi)部的熱量是從哪兒來的？研究顯示，地球內(nèi)部的熱量來自三個方面。 其中一部分來自于地球誕生之初的殘余熱量。 科學(xué)家推測，地球是由太陽誕生之后的邊角料形成的。那些物質(zhì)在引力的作用下相互碰撞匯聚，最終就形成了地球這顆巖石行星。地球剛誕生不久，在之前劇烈的碰撞下，那時整個地球表面都處于熔融狀態(tài)。隨著地球不斷向太空輻射熱量，整個地球表面才逐漸冷卻凝固，發(fā)生翻天覆地的變化。
由于地球表面厚厚的巖石層阻擋了熱量的流失，所以地球內(nèi)部現(xiàn)在仍殘留了大量的熱量。據(jù)推測，地球核心處的溫度高達(dá)6000攝氏度，比太陽表面溫度還高。 地球內(nèi)部另一部分熱量則來自于放射性元素的衰變。 自然界中存在著一些天然放射性元素，而地球內(nèi)部就沉降積聚著大量鈾-238、鈾-235、釷-232和鉀-40等放射性元素，這些放射性元素具有較長的半衰期，長達(dá)幾十億年，能夠持續(xù)不斷地通過放射性衰變的方式釋放熱量。在46億年的時間里，地球內(nèi)部沒有過早的冷卻，就與此有關(guān)。
此外，月球等天體的潮汐力也會使地球內(nèi)部的不同界面發(fā)生摩擦，從而產(chǎn)生熱量，不過這種熱量來源占比不大。
在這項最新的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地幔中普遍存在的布氏巖的導(dǎo)熱能力比此前的數(shù)據(jù)高1.5倍，這意味著地球核心處的熱量能夠更快速地傳遞到地幔及地表，這會加速地球內(nèi)部的冷卻速度。
然而，地球內(nèi)部變冷，并不是新話題，科學(xué)家早就知道了。比如火山噴發(fā)、地?zé)岬榷际堑厍騼?nèi)部的熱量向外界流失的途徑。 新研究只是發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部變冷的速度超過了預(yù)期，并不是意味著地球內(nèi)部馬上就會涼了。
地球內(nèi)部蘊(yùn)含著豐富的熱能，這些熱能都貯存在地核和地幔中。而地球板塊漂移、火山地震等各種地質(zhì)運(yùn)動的能量來源都依賴于地球內(nèi)部的熱量。
如果地球內(nèi)部逐漸變涼，地質(zhì)活動就會減弱，這對人類來說似乎是好事，畢竟火山地震爆發(fā)的頻率會因此降低。 不過，地球磁場的形成與地球內(nèi)部的活動有關(guān)。如果地核逐漸冷卻，地球磁場就會變?nèi)?，甚至最終消失。
地球磁場的重要性不必多說，它就像一個巨大的保護(hù)屏障，能夠偏轉(zhuǎn)來自太陽等處的帶電粒子，避免地球表面的大氣、生命等被這些高能帶電粒子流轟擊。來自太陽的高能帶電粒子流，又被稱作太陽風(fēng)，沒有強(qiáng)大磁場的保護(hù)，太陽風(fēng)將會把行星表面很大一部分大氣都吹走，火星和水星就是一個很好的例子。大氣壓力太弱，液態(tài)水也很難存在，水蒸氣最終也會被太陽風(fēng)慢慢吹走。
研究顯示，火星在幾十億年前的環(huán)境與地球十分相似，不僅擁有比較稠密的大氣，還擁有液態(tài)水構(gòu)成的海洋。不過，這些都隨著火星內(nèi)核冷卻、磁場的逐漸減弱而消失了。 如果地球內(nèi)核完全冷卻，恐怕會成為第2個火星，最終將變成一顆荒涼的行星。
不過，地球是太陽系中質(zhì)量最大的巖石行星，由于質(zhì)量大，熱量散失的反而慢。在此后的幾億年甚至十幾億年時間里，地球內(nèi)部的熱量都將保持在一個較高的水平上。 況且人類能夠在地球上存在多久還是個未知數(shù)，所以我們現(xiàn)在根本不用擔(dān)心。 |
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