在科幻电影《流浪地球》中,设想了太阳即将“爆炸”的场景。不过好在,现实中太阳还算稳定。不过,前段时间有瑞士科学家发现了地球的某些端倪。难不成地球也要爆炸?恰好相反,地球的地核正在加速冷却。

那么,科学家是怎么发现地核正在加速冷却的?这对我们有什么具体影响么?

地球的结构会“没电”吗?

先来介绍一下地球的基本概况:

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首先,地球的最外层是地壳。平均厚度17公里,但根据地理位置的不同。地壳的厚度也不一样,海洋处的地壳相对较薄,平均只有6公里厚。大陆地壳较厚,平均厚35公里。最厚处是我国的青藏高原地带,厚度超过70千米。最薄处是太平洋内的马里亚纳海沟处,只有1.6千米厚。

地壳的主要成分是含硅和铝的硅酸盐岩石所组成的硬壳。

而地壳又可以细分为上地壳和下地壳。上层主要包含氧、硅、铝元素,与花岗岩的构成类似。所以被称为“花岗岩”层,或者根据其所含的主要元素将其叫做“硅铝层”。而下层则因为类似的原因被称为“玄武岩”层或者“硅镁”层

地壳的内部是地幔,两者的分界线是莫霍洛维奇不连续面。

地幔的厚度为2850km左右,占地球体积的4/5,占地球总质量的2/3。是地球的主要构成部分。

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莫霍不连续面

但是由于地幔的深度很深。所以,我们人类目前还没有探测器能够潜入地幔进行探查。不过,我们通过发射声波,然后接收回波的方式对地幔进行勘探。

根据地震波的勘探,地幔也是以固体为主。并且650km深处为界,也可以将地幔分为两层:上地幔和下地幔。

地核也分为三层

而再往下,就是今天的主角地核。地核也分为三个部分:外地核、过渡层和内地核。

最外层的是外地核,物质呈液态,厚度达到了1700多千米。过渡层是外地核和内地核的交接地带。这里的物质介于固态和液态之间,呈现出一种过渡状态。最里面的是内地核,它以铁、镍,因此被称为“铁镍核”。

地核虽然体积只有地球的16%。但是由于其密度很大所以质量接近地球的1/3,

而地核内部温度也十分夸张。外地核的最外侧就有4000℃,而越靠近内地核温度越高,在内地核的表层温度就达到了6100℃,随着深度的不断增加温度也持续上升,直至到达地心,温度也定格在6800℃左右。

地核加速冷却

到这里,在感叹宇宙鬼斧神工的同时,更有人好奇。地下3000多千米深,这些科学家是怎么发现地核加速冷却的。难不成是扔了一根温度计下去?

当然不是,这个其实是运用了一些特殊的岩石。瑞士苏黎世理工大学的研究者在地幔和地核交界地带发现了一种特殊的岩石。这种被称为布氏岩的岩石具备很强的导热性。

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所以,科学家想到,如果可以测出这种岩石的导热性,那么就能知道地核的温度情况了!

如果地核温度很高,那么就会有很多的热量经过布氏岩向地幔传播。这时候的布氏岩导热率也会很高。经过一段时间的测量,根据测量结果来看,布氏岩的带热率是科学家预期的1.5倍。意味着地球的冷却速度,要超出预期。

这不对啊?导热率更高不是说明地核的温度更高么?为什么说温度高了反而是加速冷却呢?其实道理也很简单,举个例子:

一壶100度的热水。里面所包含的热量是一定的。如果在某一个时间你观测到暖壶表面有更多的热量的话,那说明这壶热水的热量正在加快流失。地球也是一个道理。

布氏岩转化成的钛和钙的矿物质

并且,科学家还发现,如果地球冷却速度发生变化,将会有一些矿物质也会随之发生形态或者成分改变。比如先前提到的布氏岩,一旦地球的冷却速度加快,布氏岩就会转变为含钛和钙的矿物质。

所以,观测这些特殊物质的变化,对掌握地球的冷却速度也有很大的帮助。但是我们目前仅仅知道,地球的冷却加快,却不知道地球的冷却进入了什么阶段,这还需要我们进一步探索。

如果地核冷却,会有什么后果?

那么,如果地核真的冷却了。那么会对我们产生什么影响呢?

首先,如果地球的内核完全冷却,那么将没有热量传出。

火山喷发就是因为地壳的活动

因为地核和地幔中有很多不同于周围的“通道”这些通道从地核直通地壳,随着地核源源不断的提供热量,这些通道内的物质会在地核热量的驱使下不停运动,十分活跃,直至到达地表。这些活跃的地区通常会形成火山,或者经常爆发地震等自然灾害。

但是如果地核完全冷却,没有这些热量流出,那么这些活动恐怕都会停止。

地幔上的通道

不过,仔细想来,真的到那一天除了我们不能利用地热发电了,好像地震和火山爆发停止,对我们反而是有好处的。地热发电真无所谓的。毕竟还有其他获取能源的方式。但是火山爆发和地震停止这可是大大的好消息。

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地热发电站

但是别急,地核冷却也是有不小的危害的。首先,我们都知道,地球拥有一个磁场。而这个磁场的形成原因,就与地核的温度有关。正常状态下,一个原子内部的电荷是平衡的。也就是正电荷的数量等于负电荷。但是在温度极高的地核,给予了电子很多的能量,使得电子可以摆脱原子核的束缚,变成自由电子,

并且也是由于地核的高温,使其的导电率极高,电子和在这些层内部不断的流动,便形成了磁场。

地球磁场

地球的磁场,不但可以为我们指引方向。并且还可以隔绝宇宙射线,这些射线对人类和其他生命可能会有致命的后果。因此,拥有磁场也是一个星球诞生生命,至少是诞生碳基生命的基础。而一旦地核失去了高温,地磁场也便不复存在,我们很有可能也会不复存在。

现实情况如何呢?

不过,前面说的毕竟只是想象。因为地核不可能在突然之间就冷却,要想完成这个过程,至少是以亿年甚至是十亿年乃至更久的时间为单位。与其关心这个,倒不如真的关心一下《流浪地球》里提到的问题。

因为小说里太阳急剧膨胀的说法并不是空穴来风。在40多亿年之后,太阳会进入到恒星的下一个阶段,真的会将地球吞噬。因为这个是目前公认的会发生的事情。

想象中太阳变成红巨星的样子

不过,真的到那时。我们要不已经灭绝,要么已经飞出了太阳系,找到了其它移居行星了。所以说这件事大家当个新闻看看就完事了,不必过于惊慌。