为什么地核这么热？科学家如何测量它的温度？

如果你想到火山爆发，你就知道地球内部一定很热。地球内部的热量想转移到大陆，从而形成山脉，引起地震。但地球内部的热量从何而来呢?

地球内部有三种主要的热源：

(1)、地球形成和膨胀时产生热量尚未流失；

(2)、摩擦加热，由密度较大的核心物质下沉到地心引起的；

(3)、放射性元素衰变产生的热量。

地球刚形成时很热

地球上的很多热量是45亿年前地球形成时遗留下来的。

现在的理论普遍认为地球是由吸积作用形成的，地球形成后，陨石互相吸引，形成更大的物体，从而吸引更大的物质，直到达到现在的大小。

这个过程积累了大量的热量，就像两个物体碰撞时产生热量一样，想象一下当锤子敲打石头时，是不是锤子和石头都变热了呢。

这些热量足以加热地球到熔融状态，至今也没有完全消散，大约占现在地球内部总热量的10%。

（扩展阅读：目前关于月球是如何形成的有一个最被认可的观点，那就是一个火星大小的天体与原始地球的碰撞，飞出去的部分形成月球。当两个如此大小的物体碰撞时，会产生大量的热量，其中相当多的热量被保留下来。）

地球自己制造了更多热量

在过去的几十亿年里，地球的温度可能下降了几百度，但现在地球接近稳定的温度状态，因为它在内部自己产生热量。

换句话说，自从数十亿年前地球形成以来，它一直在失去热量，但现在它产生的热量几乎和它失去的一样多。

图为：小行星撞击地球形成月球

地球自己产生的热量一部分来自放射性衰变（例如铀，这些热量约占地球核心温度的90%），少部分来自核心的高密度富铁物质下降到地球中心摩擦产生的。

天然反射性元素铀是一种特殊的元素，因为当它衰变时，会产生热量。正是这些热量使地球无法完全冷却下来。

地壳和内部的许多岩石都经历了这种放射性衰变过程。这个过程会产生亚原子粒子，这些亚原子粒子会被压缩，然后与地球内部的物质发生碰撞，它们的动能转化为热能。

如果没有这个放射性衰变的过程，就不会有那么多的火山和地震，也就不会有那么多的地球山脉。

地球能很好的保温

虽然地球本来就很热，同时自身也能产生热量，但是最重要的是地球“保温”能力还不错。

地球核心通过地球液体外核和固体地幔内部的热量“对流”输送和通过非对流边界层(如地表的地球板块)的较慢的热量“传导”输送实现热量流失，但这需要很长很长时间。

因此，从地球最初形成开始，地球上的大部分原始热量就被保留了下来，自己产生的热量也流不出去。

所以到现在地球核心依然很热，并且在太阳膨胀毁灭地球前都会很热。

那么问题又来了，地球核心到底有多热，科学家又是如何测量它的温度呢?

地球内部有多热?

地球核心到底有多热，这个问题没有人能够回答，到目前为止，地球最深的钻孔（科拉超深钻孔）也不过才12公里多，对于地球半径的6371公里还是差太多了。

但是地震波的传播速度告诉了科学家们很多关于地球是由什么物质构成的信息，从2886公里到中心6371公里的地核深处主要是铁，还有一些污染物构成。

通过测量核心的声速(通过地震波传播的速度来测量)和核心的密度与实验室中高温高压下铁的密度非常相似。

铁也是唯一一种与地核的地震属性密切匹配的元素，而且在宇宙中也足够丰富，足以构成地核中地球质量的大约35%。

同时，地震数据也揭示了这些构成物质是液体、固体还是部分固体。

因此，如果我们可以在实验室测量铁在极压下的熔化温度，那么这个温度应该与地核的实际温度相当接近。。根据这些证据，地球的核心温度估计在5000到7000摄氏度左右（跨越非常巨大）。这大约是太阳表面的温度，但比太阳内部的温度要低得多。

最后

顺便说一下，虽然地球内部产生的热能是巨大的，但其能量却比地球从太阳接收到的热量低了5000倍。太阳的热量驱动天气，并最终导致侵蚀。

具有讽刺意味的是，虽然地球的热量会形成山脉，但太阳的能量会一点一点地将它们摧毁。

如果不是这些平衡的存在，地球上也不可能这样生机勃勃！

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