数十亿年来地球的核心是如何保持像太阳表面一样热的？

描绘地球不同层的插图。

（图片来源：eliflamra/Getty Images）

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（作者：黄世春）：我们的地球的结构有点像洋葱——它是一层又一层的。

从上到下，有地壳，包括你行走的表面;再往下，地幔，大多是坚硬的岩石;然后更深，由液态铁制成的外核;最后是内核，由实心铁制成，半径是月球大小的70%。

你潜得越深，它就越热——核心的一部分和太阳表面一样热。

地心之旅

作为地球和行星科学教授，我研究我们世界的内部。

就像医生可以使用一种称为超声检查的技术一样，为了用超声波拍摄体内结构的图像，科学家使用类似的技术对地球的内部结构进行成像。

但是，地球科学家使用的不是超声波，而是地震波——地震产生的声波。

当然，在地球表面，你会看到泥土、沙子、草和路面。

地震振动揭示了低于此值的内容：大大小小的岩石。

这都是地壳的一部分，可能下降到20英里（30公里）;它漂浮在称为地幔的层的顶部。

地幔的上部通常与地壳一起移动。

它们一起被称为岩石圈，平均厚度约为 60 英里（100 公里），尽管在某些地方可能更厚。

岩石圈分为几个称为板块的大块，例如，太平洋板块在整个太平洋之下，而北美板块覆盖了北美的大部分地区。

板块有点像拼图，大致组合在一起并覆盖地球表面。

板不是静态的;相反，他们移动。

有时它是几年内最小的英寸。

其他时候，有更多的运动，而且更突然。

这种运动是引发地震和火山爆发的原因。

更重要的是，板块运动是推动地球生命进化的关键因素，也可能是必不可少的因素，因为移动的板块改变了环境并迫使生命适应新的条件。

热度在

板块运动需要热披风。

事实上，当你深入地球时，温度会升高。

在板块底部，深约60英里（100公里），温度约为2，400华氏度（1，300摄氏度）。

当你到达地幔和外核之间的边界时，也就是1，800英里（2，900公里）以下，温度接近5，000华氏度（2，700摄氏度）。

然后，在外芯和内芯之间的边界，温度翻倍，达到近 10，800 华氏度（超过 6，000 摄氏度）。

那是和太阳表面一样热的部分。

在那个温度下，几乎所有东西——金属、钻石、人类——都会蒸发成气体。

但是由于核心在行星深处处于如此高的压力下，它所组成的铁仍然是液态或固体。

外层空间的碰撞

这些热量从何而来？

它不是来自太阳。

虽然它温暖了我们和地球表面的所有植物和动物，但阳光无法穿透地球内部数英里。

相反，有两个来源。

一个是地球在45亿年前形成过程中继承的热量。

地球是由太阳星云构成的，一个巨大的气态云，在岩石和碎片之间无休止的碰撞和合并，称为微行星。

这个过程花了数千万年的时间。

在这些碰撞过程中产生了大量的热量，足以融化整个地球。

虽然其中一些热量在太空中丢失，但其余的热量被锁在地球内部，其中大部分至今仍然存在。

另一个热源：放射性同位素的衰变，分布在地球上的任何地方。

要理解这一点，首先将一个元素想象成一个以同位素为成员的家族，给定元素的每个原子具有相同数量的质子，但不同的同位素表亲具有不同数量的中子。

放射性同位素不稳定。

它们释放出稳定的能量流，转化为热量。

钾-40、钍-232、铀-235和铀-238是保持地球内部温度的四种放射性同位素。

其中一些名称对您来说可能听起来很熟悉。

例如，铀-235被用作核电站的燃料。

地球没有耗尽这些热源的危险：虽然大部分原始铀-235和钾-40已经消失，但有足够的钍-232和铀-238可以再使用数十亿年。

与热核和地幔一起，这些释放能量的同位素提供热量来驱动板块的运动。

没有热量，没有板移动，没有生命

即使是现在，移动的板块也在不断改变地球表面，在数百万年和数十亿年的时间里不断创造新的土地和新的海洋。

这些板块也在同样漫长的时间尺度上影响大气。

但是如果没有地球的内部热量，板块就不会移动。

地球会冷却下来。

我们的世界很可能不适合居住。

你不会在这里。

想想看，下次你感觉到脚下的地球时。