前言
地球是人類目前可知的唯一家園。隨著人類對(duì)宇宙的認(rèn)知加深,我們也對(duì)唯一的生存環(huán)境投入了更多的關(guān)注。
但是,就近些年的觀察來(lái)看,地球的情況并不可觀。如在今年NASA的地球物理學(xué)家格羅諾夫就公布了一項(xiàng)自己的研究成果:地球正在不斷“減肥”,有大量的空氣逃逸到太空之中。在公布的數(shù)據(jù)中,他表示平均每年就有8萬(wàn)噸左右的空氣逃跑,即使有各種原因?qū)@些逃逸分子進(jìn)行攔截,最終也會(huì)有六萬(wàn)多噸的空氣成功溜走。
這樣的結(jié)論,不僅引起了人們的廣泛關(guān)注,還使得一部分人基于這樣數(shù)據(jù)繼續(xù)研究。然而,在進(jìn)一步的研究之中, 又一項(xiàng)驚人的結(jié)果出現(xiàn):地球內(nèi)部的冷卻速度遠(yuǎn)超我們預(yù)期。
這個(gè)意思是,地球要涼了?這究竟的為何呢?
地球變涼
初次聽(tīng)到這一消息,作為普通人的我們定然是嗤之以鼻的。近些年來(lái)隨著全球氣候變暖,兩極的冰川都開(kāi)始難受起來(lái),更何況今年我們所遭受的極高溫天氣?地球要涼,究竟是涼在哪里?
事實(shí)上,這兩種“涼”根本就不是指的一件事情。我們所感受的熱是來(lái)自于地球表面,而這份研究所指的變涼卻來(lái)自于地球內(nèi)部。
當(dāng)大氣逃逸報(bào)告出現(xiàn)后,蘇黎世理工大學(xué)基于這份報(bào)告繼續(xù)研究,卻發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部卻在加速變。
雖然地球表面海洋的比例高達(dá)百分之七十,使地球在太空中呈現(xiàn)出淡藍(lán)色的光芒。但地球內(nèi)部卻是一個(gè)實(shí)打?qū)嵉母邷貐^(qū)域。
在上個(gè)世紀(jì)外星人熱度大漲的時(shí)候,人們還在幻想地球內(nèi)部有一個(gè)特殊的世界。但是隨著人類對(duì)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析越來(lái)越明確,這樣的說(shuō)法也便逐漸不攻自破。
地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其熱量
我們的地球是一個(gè)實(shí)心的球體,除我們目之所及的地球表層之外,由外向內(nèi)還有地幔與地核,而最表層則被稱為地殼。地幔與上接地殼,下面與地核相連,是地球的中間區(qū)域,它的溫度能夠高達(dá)3000 ,最低溫度都能保持在1000 以上;而地核作為地球最內(nèi)部的結(jié)構(gòu),其溫度更是高達(dá)6000 。
由此可見(jiàn),雖然地球上海洋面積廣闊,但地殼以下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)盡是一片高溫,尤其是內(nèi)核部分,甚至可以與太陽(yáng)表層相比較。
地球內(nèi)部的熱量,主要來(lái)自三個(gè)部分:一是地球形成時(shí)的余熱;二十潮汐鎖定的摩擦熱,三是放射性元素衰變產(chǎn)生的熱量。
地球約在六十五億年前形成,其形成的原因主要太陽(yáng)出現(xiàn)之后,地球的原始形態(tài)利用自己的引力吸收太空中的其他物質(zhì),最終形成了原生地球。而使得地球體積越來(lái)越大最終成為一顆地位不可撼動(dòng)的行星的,便是源自于小行星撞地球。這些形成方式都讓地球內(nèi)部積累了相當(dāng)?shù)臒崃俊?/p>
二十億年后,地球的天然衛(wèi)星月球形成,地球因著自己的絕對(duì)主導(dǎo)地位使得月球圍繞其做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而月球與地球之間的潮汐鎖定使地球略微偏轉(zhuǎn),不僅令地球上形成了四季,還讓外地核的液體流動(dòng),從而產(chǎn)生了摩擦熱。
除此之外,地球內(nèi)部的放射性物質(zhì)也為地球提供了一定的熱量。如上地幔的軟流層便被視為放射性物質(zhì)的集中地。由于放射性元素不斷衰變,使得地幔一直保持高溫,同時(shí)又由于其與地殼接近,因此也被認(rèn)為的它所釋放出來(lái)的熱量與溫度使得地幔的物質(zhì)主要以熔融狀態(tài)的形勢(shì)存在,進(jìn)而成為巖漿的發(fā)源地。
一般來(lái)說(shuō),物質(zhì)的放射性以及增溫率隨著地球深度的增加而減少。但是地核卻成了溫度最高的區(qū)域,這是因?yàn)槌嗽厍虻挠酂嶂?,外地核起著更大的作用?/p>
經(jīng)科學(xué)家們推測(cè),地球的外地核是由鐵與鎳所組成流動(dòng)液體。而地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí),地核也在轉(zhuǎn)動(dòng),這就使得導(dǎo)電性質(zhì)的液體在流動(dòng)中產(chǎn)生了電流,這也被認(rèn)為是地磁場(chǎng)產(chǎn)生的原因。
上述簡(jiǎn)單的介紹,主要便是表明地球內(nèi)層是一個(gè)高溫地帶。但根據(jù)科學(xué)家們的推測(cè),這個(gè)高溫區(qū)域卻在開(kāi)始逐漸變涼。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:逐漸變涼
地?zé)岵粌H聚積在地球內(nèi)部,還在不停地向外層輸送。而這與地球空氣逃逸就有了不謀而合的地方。為此,為了研究地球的地?zé)釥顩r,科學(xué)家們選取了一種名為單晶布氏巖的礦物來(lái)模擬地球向外導(dǎo)熱的能力。
根據(jù)觀測(cè)出來(lái)的結(jié)果,科學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)其速度比他們所預(yù)想的快1.5倍,也即地球內(nèi)部的熱量正在以極快的速度向外散發(fā)。
但是,無(wú)論是余熱、還是放射性物質(zhì)所產(chǎn)生的熱能,都有告罄的一天。在高速度的熱傳導(dǎo)過(guò)程中,地球內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量無(wú)法彌補(bǔ)自己的損失,那么地球離徹底變涼便只是時(shí)間問(wèn)題了。
地球變涼的影響
對(duì)于地球表層而言,我們無(wú)法直觀的感受從地底深處傳來(lái)的溫度,因?yàn)槲覀兓蛟S熱量的方式來(lái)自于太陽(yáng)。也正是如此,我們無(wú)法直觀感受到地球變涼的影響。
但地磁場(chǎng)卻是受影響最大。地磁場(chǎng)是外地核的帶電液體在流動(dòng)中形成。但如果地核溫度逐漸降低,它們的流動(dòng)速度就會(huì)逐漸降低,當(dāng)?shù)睾藴囟冉档偷借F的熔點(diǎn)之下時(shí),它們就會(huì)逐漸以固態(tài)的形式出現(xiàn),這樣的話也就意味著地球磁場(chǎng)的消失。
地磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn),卻在大氣層外對(duì)整個(gè)地球起著保護(hù)作用。它們將太陽(yáng)風(fēng)傳遞來(lái)的帶電粒子攔截在外,使得整個(gè)地球處于安全的環(huán)境之中。
一旦地磁場(chǎng)消失,太陽(yáng)風(fēng)就穿過(guò)大氣層直接影響地球上的每一種生物,除此之外還會(huì)破壞我們的大氣層。在這樣的影響之下,大氣層逐漸消失,太陽(yáng)光不受阻礙地照射到地球表面。
這對(duì)于地球上的每一種生物而言,都無(wú)異于滅頂之災(zāi)。長(zhǎng)此以往,地球?qū)⒉辉偈沁m合生命誕生與生存的星球,所有的生命都會(huì)就此消失。
尾聲
雖然地核變冷的影響巨大,但地球變涼卻是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。或許,等到地球變涼的時(shí)候,地球早已在太陽(yáng)變成紅巨星的時(shí)候被燃燒摧毀。
更何況,每一次磁極的翻轉(zhuǎn)都會(huì)導(dǎo)致地球磁場(chǎng)的消失,地球生物卻仍然能夠進(jìn)化與發(fā)展。這或許說(shuō)明,人類沒(méi)必要太過(guò)于杞人憂天。