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地球要凉?科学家:地球内部冷却速度远超预期,最终化为一颗死星

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科技修仙EScat

2022-01-18 18:11

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地球作为生命的摇篮,是人类永恒的家乡。即便我已经开始观察并踏足地外天体,却依旧没有发现能够替代地球的存在。可以说失去了地球,就失去了所有。而最近,一项新研究发现,地球内部正不断冷却,且冷却速度要比预期的要快上很多。

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这意味着我们的星球将以一个超越我们想象的速度,逐渐演化成水星和火星一样的死星,最终失去所有的生机。而这一切似乎早已注定,不可改变。那地球怎么就凉了?想回答这个问题,还要从它是怎么热的说起!

大约在46亿年以前,一颗超新星突然发生大爆炸,并将大量元素送入宇宙各处!由于引力塌缩的作用,大量元素开始聚集,并慢慢形成以太阳为核心的太阳系。其中较轻的元素形成了太阳,或木星这样的气态行星。

而较重元素则通过相互吸引撞击,结合成了地球这样的岩石行星。据估计要形成地球大小的岩石行星,大约需要10亿个直径在10公里以上的小行星体。

这也就意味着地球在形成过程中,要经历无数次行星、彗星不断的撞击。而在一次次撞击中释放出的巨大能量,使得较重的铁元素和镍元素逐渐向地球中心流动,形成了地核并储存了大量的能量。所以越是深入地球内部,温度也就越高。

比如苏联的钻探地球计划,就曾在地下1.2万米深处测得180度的高温。而根据现有证据表明,地球的地核温度在5000度左右,接近太阳表域的温度。所以当地核的热量逐渐向外传递,也就熔化了地表大量的岩石,形成了岩浆等物质。

上图:地球年轻时被岩浆包围,冷却后形成地壳。

因此回顾地球46亿年的演化史,其实也就是地球的冷却史。由于地球早期,其频繁与太阳系其他物体进行碰撞,所以那时大部分地球都是融化的。但随着时间的推移,地球的温度逐渐降低,表面也开始冷却形成脆性地壳。同时,地球内部发出的巨大热能也不断驱动着,诸如火山运动、地幔对流、板块构造等地质活动。这也意味着地球内部仍在冷却,最终会全部凝固,导致地质活动完全停止,使地球变成一块像火星或水星那样贫瘠的岩石。

上图:地球终将变得像火星一样寒冷荒凉

但令科学家意外的是,他们原以为冷却过程需要数亿年,但新的研究却表明,地球凉得可能比他们想象得更快。在这项新研究中,科学家指出在地球内部的地核与地幔之间存在一个“薄膜”,被他们称为“边界层”,主要由一种名为bridgmanite的矿物组成。

上图:研究人员的“光学吸收”测量系统(一个激光用来加热,另一个激光用来探测)

随后,研究人员通过将该矿物压缩在两颗钻石之间,再用激光加热并测试后发现,这种矿物的导热能力要比此前认为的快1.5倍。这意味着热量更容易从地核传递到地幔,加速了地球内部冷却的速度。然而,目前尚不清楚这种冷却究竟会以多快的速度发生。

那么为何说地球凉了就会变成另一颗火星?

因为一旦地核彻底凝固,地球也就失去了磁场。这绝非是什么玩笑!首先,地核的主要成分是铁,由固态内核和液态外核共同构成。所以由液态铁组成并处于漂浮状态的液态外核,在靠近内核时会被加热,从而浮到外层。而浮到外层后,它又逐渐冷却,重新沉下去,如此循环往复。同时地球的自转还会带动液态铁绕核运动,因此能产生一个能维持稳定的磁场。

而磁场又能帮助地球躲避太阳风暴的袭击、保护生命发展免受宇宙射线的影响、隔绝各种辐射威胁。所以一旦地球内部凉了,地磁也就没了,生命也将会面临种种难以抵御的威胁。比如农作物会因受到强紫外线辐射而减产,植物的光合作用也会减弱,海洋藻类、鱼类将大量死亡。更严重的是,几乎所有的动物都会因辐射患上癌症而加速死亡。最终变得像火星一样,所以地球内部决定不能凉。

不过阻止地球内部变长也不是我们这代人该干的事,毕竟早就有研究显示,地球中心的温度自地球诞生之初至今,也才仅仅下降了约500℃而已。所以虽然地球总有一天会走向终结,但对咱们而言它的寿命还长着了。

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