为什么地球内部的温度那么高，人类却感觉不到？

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为什么地球内部的温度那么高，人类却感觉不到？

心素如菊棺

太阳是一个大火球，表面的平均温度约5500℃，单从数据来看，地球核心区域的温度高达6000摄氏度，确实比太阳表面的温度还高。




可真的感觉不到吗？实际上，地球内部温度很高，人类是可以间接感知到的，并且能够通过多种方式感知到。
虽说大多数人并没有泡过温泉，但作为一个正常的接受过教育的成年人，总该听说过温泉的存在吧，温泉中的热水就是被地热加热后的地下水上涌后形成的。来自地球内部的热量是一种几乎取之不竭的地热能，不仅可以用它取暖，也可以用它来发电。




另外火山喷发时，大量处于熔融状态的岩浆从缝隙中喷涌而出，也能很好地说明地球内部温度很高，试想一下，没有数千度的高温，岩石怎么可能会熔化。数据显示，离地心越近，地下温度也就越高。目前人类最高的钻探记录已达到地下1万多米，数据显示，地下1万米处的温度大约有数百摄氏度。




根据科学家的研究，地球内部可分为三大圈层，从外到内依次是地壳、地幔和地核。其中，地核又可分为外地和内地核。通常所说的温度达到6000摄氏度的地球核心区域就是指内地核。
科学家们认为，地核主要是由铁和镍等金属构成的，其中外地核中的金属处于液态，而内地核的金属则以固态形式存在。内地核的温度比外地核高，可那里的金属却并没有熔化，这是因为内地核处于地球中心区域，那里的物质所承受的压力十分得大，大约要承受300多万个标准大气压，这使得那儿的物质只能以固态形式存在。




还有朋友问道：“既然地核的温度比太阳表面还高，为什么没有把地球熔化了？”
目前世界上已知熔点最高的物质不是钨，而是铪的化合物:五碳化四钽铪(Ta4HfC5)，它的熔点高达4215摄氏度。不过这种物质仍然承受不了太阳表面的高温，在那种环境下，几乎瞬间便会被加热转化成高温等离子体。




地核的温度比太阳表面还高，按理说地球上没有物质能够承受，不过之所以没有把地球熔化，是因为地球是否会被熔化，除了与温度高低有关系以外，还与热量的多寡有关系。
一杯100摄氏度的水倒进太平洋，太平洋并不会因此而沸腾！就算地核处的温度高达1万摄氏度，地球也不会被熔化，因为地球内部的那点热量远不足以熔化地球。
其实，在地球诞生之初，那时的地球就仿佛被熔化了一样，整个地球表面没有液态水，也没有固态的表面，整个地球完全处于熔融状态，经过极其漫长的岁月，地球表面岩石的温度才逐渐降低，最终形成了固态的表面。而在这一过程中，比重较重的金属都沉降到了地球内部，最终形成了地球内部的金属核心。




地球诞生至今，已经过去了快46亿年，目前内部仍然能够保持五六千摄氏度的高温。一方面是因为地球外面厚厚的岩石层就像毛衣一样包裹着内核，阻止了热量的流失；另一方面是因为地球内部还存在大量的放射性元素，比如铀和钍，它们能通过衰变释放热量，为地球内部源源不断地补充热能，从而让地球内部在几十亿年的时间里始终都能保持高温状态。
根据科学家的预测，地核短时间内是不会冷却的。对于这一结果我们应该高兴，因为地核一旦冷却，地球的磁场很有可能会减弱甚至消失。地球磁场对地球生命有很重要的保护作用，能够削减太阳风对地球表面生命的冲击 。




目前地球表面的平均气温大约15摄氏度。实际上，地球内部的热量被包裹在地球内部，基本上影响不到地球表面的平均温度，如果没有太阳加热，没有厚厚的稠密的大气层提供保温，地球表面白天和黑夜的温差将比火星还极端。
这里需要注意一点，人类目前对地球内部的认识并不全面，相关数据主要是通过对地震波的探测，以及根据理论模型推测得知的。也就是说，关于地球内部不同圈层的温度和物质形态，只能估计出个大概，有可能并不准确。
关注我，带你长知识。

翻滚的小馒头

太阳的表面温度高达5700度，它被认为是太阳系内温度最高的星球，而据悉，如果将地球在一秒钟内受到的太阳辐射进行完全转换的话，那么这些能量至少足够人类使用27万年。
但人们可能有所不知，太阳温度和地球的内核相比简直是“小巫见大巫”，因为地球的内核最高温度在6800度左右，那么，地球内核的温度那么高，为何生活在地球上的人们却毫无感觉呢？科学家认为，这与地球内核的物质有关。


据了解，地球是在距今约46亿年前诞生的，而太阳比地球更早，大约在49亿年前就已经形成了，而在地球的形成过程中，地球受到了陨石和气体尘埃的撞击，这颗星球的温度也由此不断升高。
而地球的热量来源主要有三种。第一种是地球在形成初期遗留下来的原始热，地球在形成之初不断受到天体的撞击，而撞击的过程中集聚了大量的热量，科学家利用电脑模拟发现，在数亿年前，地球曾是一颗炽热的星球，表面充满了火山，而地表流淌着岩浆。


其二，就是地球受到的引力问题了，地球在运转过程中，会受到两个主要天体的影响，那就是太阳和月亮，在引力作用下，地球内部物质摩擦发热物质液化流动，而地球地幔和地壳深处的物质在放射性元素衰变的情况下放出大量的热，因此地球内核的温度很高。
最后，地球内部的引力很强，这是地球内部保持内核温度的主要原因，而太阳也正是因为有足够的压力，才能将物质压缩在一起，并时刻发生着核聚变反应。


那么，在地球上生活的人类为何丝毫感觉不到地底传来的热度呢？这是由于地球内部的压力虽然很大，但始终保持着一种平衡的状态，这也就抑制了高温的流出。


其次，地球的地壳非常厚，内核的温度在传递的过程中得到了缓解。加之，地球的表面被大量的水所包裹着，在水循环的作用下，进一步缓和了地球的热量。

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其实你是感受得到的

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地核的温度约为6000摄氏度左右[1]，这比太阳表面温度还要高。而且地核比冥王星还要大一些，为什么这么热的一个火球在脚下，人类却感觉不到？
或者说，为什么地核不会把整个星球给融化了呢？


地球的毛衣

想一下，在寒冷的冬天，你穿着厚厚的毛衣是什么状态？毛衣内部是不是比毛衣外更暖和？
再想一下，冬天结冰的湖面。冰面以下的水是液态的，深一点的能达到4摄氏度左右，但这并不会让湖面的冰融化。（还记得初中物理课本上这个例子么？）
这两个例子的原理虽然有些不同，但都能很好的说明，温度可以稳定地做到”表里不一“。
地球表层近3000公里厚的岩石地幔，就像毛衣和湖面上的冰层一样，或者像一个非常厚的毯子一样，防止地核失去热量。
地热的传导

简单的说，地球还没有达到热平衡状态，热量不能有效地从地核向外传至地表。
除了原始吸积的热以外，地核新产生的热量大多来自于一些长寿命同位素的放射性衰变（主要是四种长寿命放射性同位素：铀235、钾40、铀238和钍232），它们生成的热量不断地向外传导到地表。
也许你会想，这经年累月的不断向外传导，地表怎么也会像炉火上的铁锅一样被烤热吧？
这是因为你忽略了一点，地表也在不断的向寒冷的空中辐射热量。
还记得月球成因之一的撞击假说么？当年在形成月球的那次大撞击时，地球表面几乎完全熔化为一片岩浆火海。
按照傅立叶定律(Fourier's Law)，温度梯度越大导热越快，地表将这些热量极快地辐射到寒冷的夜空中，就像初冬湖表面的那层水，上面向外失去热量的速度快于它下面从内吸收热量的速度，这种不”平衡“导致表面失去热能并冷却，于是温度快速下降，直到表面开始凝固成固体岩石。固体岩石的深度越来越大，下面较热的熔岩已不能足够快地加热地表的岩石以保持其熔化了。
就这样，地球的每一层都有了属于自己这个深度的大致稳定的温度，每一层都以与获得热能相同的速度释放多余的热能。地球逐渐分化成致热的地核和没那么热的地幔和地壳。
这个地表冷却的速度比我们想象的还要快很多，早期地壳冷却的速度可能足以在地球形成仅几亿年后就保证地表可以有液态水存在（澳大利亚发现的锆石可追溯到地球形成后2亿年）。
就有点像当你从烤箱取出烤馒头时，外皮很快就凉了，但实际上馒头心儿还很烫，只要不掰开，它会烫挺很长时间的。
感受大地的温度

在地球表面的温泉，还有洋脊和火山等附近，都能感受到来自地球内部的热流。但平均来看，从地球内部流向地表的热流还是很少。
从数字上来看，大陆地壳每平方米的平均热流为 65mW，海洋为101mW[2]，平均算下来也就0.087 瓦/平方米，而太阳直射地表的热流约为1366瓦/平方米（忽略大气影响），也就是说，地核放出来的热量，只想当于太阳照射提升热量的 0.03%，或者1.5万分之一。
以这种缓慢的速度，地球内部的温度在很长很长一段时间（十亿年内）还会是这么高，不知道人类文明还能不能延续这么久。