科学家:地球内部冷却超过预期,地球未来会变成火星?

随着人类活动的增加,全球气温进一步升高,导致冰川融化加剧。与地表温度不断上升相反的是,地球内部的温度正在持续下降。除此之外,2022年1月,科学家研究发现:地球内部冷却的速度超过了最初的预期!这意味着什么?它会对人们的生活造成什么影响呢?地球会因此而毁灭吗?

科学家:地球内部冷却超过预期,地球未来会变成火星?

想要搞清楚这些问题,我们要先知道,地球是怎么产生的以及地球内部有怎样的结构。

地球的产生

最初的地球只是一块普通的岩石,在与宇宙中其他岩石碰撞融合的过程中逐渐变大,并且在引力的作用下形成了一个球体。在它刚刚诞生的时候,因为与宇宙中的其他物质发生了剧烈的碰撞,产生的巨大能量才让地球保持持续高温的状态。在引力与温度的作用下,地球内部的物质出现了熔融的现象。其中密度大的铁、镍等元素下沉到地球中心形成地核,密度较低的物质则形成了地幔和地壳。

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随着时间的推移,宇宙逐渐稳定,没有了激烈的物质运动,地球表面的温度也逐渐降低,但是地球内部还存留着大量的能量,所以温度依然很高。

地球内部的结构由内到外,大致上可以分为三个部分:地核,地幔以及地壳。地壳温度的变化规律一般是随着深度的增加,温度会增高,平均每深入1000米,温度就会上升30℃。当深入到地幔时,温度则会达到上千摄氏度。这是因为上地幔的顶部有一个公认的软流层,其中聚集了大量的放射性物质,导致整个地幔的温度达到了1000℃到2000℃之间,有时甚至还会达到3000℃。

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但是温度最高的不是地幔,而是地核。地核也就是地球的核心,温度可达6000℃,这也是地球内部温度最高的地方。

它对生命的存在有着重要意义,因为它为地球提供了磁场的保护。但是,有科学研究表明,地球内部的温度会逐渐降低,降低的速度还在不断变快,为什么会出现这种现象呢?

地球冷却超出预期

地球内部温度持续降低的最主要原因在于地核与地幔之间有一个“束缚层”的存在,简单来说,这里是地球内部能量产生相互作用的场地。地核向地幔输出热流,使地幔的温度上升,地球核心的温度则随之降低。

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苏黎世联邦理工学院的教授MotoHikoMurakami和他的同事开发了一个能够测量“束缚层”热情况的系统,经过系统的勘测,科学家们发现地幔中存在着大量的布里奇曼岩石。这种岩石的导热性很强,而且它与地球外核的热铁镍熔体是直接接触的,这就导致地核向地幔输出热流的速度比预想的要快。

不仅如此,地核与地幔之间还存在着另一种导热的矿物质–桥锰矿。为了测量这种物质的导热性能,科学小组在实验室里模仿了地球内部的环境,尤其是地核向地幔导热的情况。研究结果发现,桥锰矿的导热性能是预测的1.5倍。也就是说,地球内部的冷却速度至少是预期的1.5倍。

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研究文章中金刚石砧室中的单晶布里奇曼石样品的显微照片

综上所述,我们知道了导致地球内部冷却的主要原因是地幔与地核之间存在的导热媒介性能太强,再加上地核自身也在不停地散发能量,导致地球内部的放射性元素产生衰变,这才使地球内部冷却的速度超过了人们的预期那么这会给人们的生活带来什么样的影响呢?人们可以采取措施使地球内部冷却的速度减缓吗?

地球冷却的影响

科学家们认为,地球内部完全冷却凝固的话,它就可能会变成第二个火星。这样说的依据是什么呢?

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火星

地核的温度高达6000℃,当它开始向外散发热量时,就会使得内部存在的导电物质逐渐做往复的对流运动,接着在太空中形成一片保护地球的磁场。这片磁场主要起到保护地球上的生物不受紫外线和辐射伤害的作用,除此之外,它还使大气层始终保持着一个稳定的状态,南北磁极的形成也与其有着关键联系。

如果地球真的完全冷却,带来的后果将会是双面性的。从积极的方面来看,地球内部冷却凝固,火山缺少来自地幔的岩浆冲击,也就降低了喷发的可能性;同时地球冷却,地质运动也会消失,也就没有了地震、海啸等自然灾害的存在。这些对人们的正常生活都是有好处的。

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磁层结构的渲染示意图1.弓形冲击2.磁护套3.磁顶层4.磁层5.北尾叶6.南尾叶7.等离子球

从消极的方面来看,地球内部冷却凝固,随之消失的还有保护地球的那一片磁场。缺少了磁场的保护,肆虐的太阳风运动就会剥离大气层,人们呼吸的氧气就会越来越少。与此同时,紫外线和太阳辐射将会轻松达到地球,对人们的生命造成威胁。南北磁极消失,导航和指南针也将失去作用。

对于这类事件,如果真的发生,不利必然是大于利的。但是地球比火星要大得多,究竟什么时候完全冷却科学家也不敢随便下定论。值得了解的是,从地球诞生到现在,太阳也一直在变化。

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太阳

《天文学和天体物理学》杂志上曾有研究表明:在未来的50亿年后,太阳将膨胀成一颗“红巨星”。所以说,可能还没等到地核完全冷却,人们就得寻找新的家园了。

与其考虑几十亿年后的事情,不如想想现在的我们,可以做些什么措施来保护赖以生存的地球。

采取措施

人类可以改造自然,利用自然资源,同时人类也应该学会保护自然。虽然地球冷却目前还不会对我们的生活造成影响,但是全球气候变暖的影响却已经很显著了。为此,我们必须采取措施。

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对于国家来说,应当出台一系列法律法规来强制人们遵守,以此达到规范人们行为的目的。具体可以从几个方面制定相关政策:保护野生动植物的生长;规范工厂污水排放;禁止乱砍滥伐;号召退耕还林等等。

对于社会来说,要大力宣传保护环境的意识,让保护环境的思想深入人心。例如在公交车站牌、商场LED灯牌上宣传保护环境的广告;请具有影响力的明星作为形象大使,做公益活动呼吁人们保护自然;还有制定一个平均用水用电的标准,通过检测居民用电用水量的消耗给予一定的奖励。

科学家:地球内部冷却超过预期,地球未来会变成火星?

对于个人来说,更应该好好遵守国家法律,响应社会号召,从小事做起,哪怕是多普及一些垃圾分类的知识,也是对环境做出了一份贡献。

总结

地球冷却速度超出预期,内部温度持续降低,直到未来的某一天地核将会凝固,到那时保护地球的磁场也会消失,地球可能会变成一个毫无生气的星球。但是,那一天离人类还很遥远,我们还有足够的时间去发展,去制定应对之策。当前最主要的是,唤醒人类的危机意识,好好地保护我们的地球。

参考资料:

彼得?吕格《地球内部冷却速度快于预期》2022-1-14

麦格理?迪克西特《地球内部的冷却速度比先前估计得要快!这是为什么这很重要》2022-1-19

作者:静静 审核:小王 校稿编辑:李子

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