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地球內部的熱量怎麽來的?

地球早在大約45億年前就已經形成,如此漫長的時間過去,地球的溫度並沒有降下來。在地球的內部,溫度仍然非常高。尤其是在地球核心,那裡的溫度堪比太陽表面,可達5500 ℃。那麽,地球內部的熱量是來自哪裡呢?為什麽地球沒有完全冷卻下來呢?

地球內部的熱量來源可以分為兩種,一種是形成地球時的原始熱量,還有一種是放射性熱量。

原始熱量

在45億年前,太陽剛剛從原始星雲中形成之後,強烈的太陽風吹散了太陽周圍的星雲,阻止它們繼續下落。殘留下的星雲繞著太陽旋轉,它們之間會互相碰撞,結合形成微行星。微行星之間又會相互碰撞,結合成更大的原行星。在碰撞的過程中,動能被轉換為熱能,所以原行星會變得越來越熱。

在地球的形成過程中,地球遭受了大量的碰撞,所以原始地球非常熱。原始地球的表面呈現為熔融的狀態,沒有像現在這樣擁有固態岩石表面和液態水。

在引力的作用下,含量較高的重元素鐵和鎳下沉到地心中,它們形成一個密度非常高的核心,這會導致熱量快速流失。但隨著溫度的下降,熔融的地幔逐漸固化,地心的熱量損失速率隨之逐漸降低。據估計,目前地心的熱量流約為10兆瓦。

放射性熱量

另一方面,地幔和地殼中還包含不少的放射性元素,例如,鈾-238、鈾-235、釷-232和鉀-40,它們發生核衰變之後,會釋放出熱量和中微子。據估計,放射性熱可能佔到了地球內部熱量來源的一半。

總得來說,從地球內部異塵餘生到地球表面的熱流量約為45兆瓦。地球內部維持熱量對於地球上的生命非常關鍵,因為只有地球內部擁有足夠的熱量,才能使外地核保持液態,內地核保持固態,這樣才能通過發電機原理來產生地球磁場。有了地球磁場的庇護,大氣層才不會被太陽風剝離,生命能夠免遭宇宙射線的侵害。

與地球相比,火星因為內部快速冷卻,磁場僅維持了幾億年就幾乎消失殆盡,這使得最初可能宜居的火星變得荒涼。如果未來想要改造火星,使其變成宜居的星球,需要想辦法給火星增加一個磁場,以抵禦太陽風的侵襲。

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