人類之所以無法對地球內(nèi)部“深入探索”，是因為那里的溫度實在是太高了，鉆井的鉆頭在尚未深入之前就要被熔化了。不過盡管如此，大家還是一直很向往開發(fā)出地?zé)崮?/span>，畢竟這能幫我們解決不少問題。

地球內(nèi)部溫度極高

我們都知道，科技在進(jìn)步，如果我們再努力一點，說不定就能最大程度上獲取到“地球的熱量”，增加一個新的能源序列。當(dāng)然，前提是我們得有足夠的時間，因為地球并沒有在原地等我們。

為什么這么說呢？

當(dāng)然是因為此前有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地核正在冷卻，速度比預(yù)想的還要快。這意味著地球熱量正在加速流失當(dāng)中。

所以這究竟是怎么回事？地核冷卻后又可能會帶來怎樣的影響呢？

地球的結(jié)構(gòu)

地球經(jīng)歷了漫長的演化，這種變化不僅局限于咱們在“球面”上看到的滄海桑田，還有地球內(nèi)部的“波瀾起伏”。如果咱們將地球“解剖分析”，就會發(fā)現(xiàn)它分為很多層。

最外層是地殼，它的厚度在5千米到70千米左右，不同地區(qū)的地殼厚度有著明顯的差異，比如喜馬拉雅山地區(qū)的地殼平均厚度就能達(dá)到70千米。

在地殼之下就是地幔了，地幔就像是雞蛋白，其厚度約為2865千米，總體積占地球體積的82.26％。

地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)

當(dāng)越過了厚厚的地幔，我們才能來到地球的核心地帶，也就是地核。不過地核兩部分的形態(tài)與雞蛋黃的內(nèi)部是相反的，外地核是液態(tài)或者固液混合的，而內(nèi)陸核在擠壓之下又變成了固態(tài)物質(zhì)。

地核的變化

以上就是地球內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)，需要注意的是，這并不是咱們派了相關(guān)的設(shè)備下去實地勘察的，而是通過“地震波”做出的推斷。

雖然科學(xué)家也很想實現(xiàn)一次地心歷險記，但是以現(xiàn)在的科技水平來說，是無法做到的。那么，他們認(rèn)為地核冷卻的證據(jù)是什么呢？

地震波測出的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

地核正在冷卻

提出該發(fā)現(xiàn)的是瑞士蘇黎世理工大學(xué)的科學(xué)家，他們表示在過去的對比計算當(dāng)中，地核的溫度下降了500℃左右。雖然這個數(shù)據(jù)不小，但是相較于地核4000℃到6000℃的高溫來說，這個降溫數(shù)值還算正常。

當(dāng)然，當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)地幔和地核之間布里奇曼石的驚人導(dǎo)熱性時，就表示，地核降溫冷卻的速度可能比我們預(yù)想的還要快。《地球與行星科學(xué)快報》上的研究報告指出，布里奇曼石的導(dǎo)熱系數(shù)要比預(yù)想到高出1.5倍左右。

地核冷卻速度超出預(yù)期

那么，到底什么是布里奇曼石？為什么這部分表現(xiàn)出的導(dǎo)熱性會影響到地核冷卻的速度呢？

首先，布里奇曼石是下地幔當(dāng)中最主要的礦物，占下地幔提及的75％左右。其化學(xué)式是ABO3，比鐵方鎂石的壓縮性小。

它最突出的特點就是熱力學(xué)性質(zhì)，因為其熱傳導(dǎo)系數(shù)決定了下地幔的溫度分布。

Hsieh等人實驗測得布里奇曼石的晶格熱導(dǎo)率從下地幔頂部的~10 Wm1K1上升到下地幔底部的~20 Wm1K1，較大的晶格熱導(dǎo)率的梯度可能是由于Fe的取代使得晶格畸變增強導(dǎo)致的。

布里奇曼石的結(jié)構(gòu)

其次，根據(jù)這一數(shù)值的計算表明，地球處在演化早期的時候，曾因為核幔邊界的溫度很高導(dǎo)致地核發(fā)生迅速冷卻的情況。而布里奇曼石在這一過程中就起著關(guān)鍵的作用，因為它的導(dǎo)熱性越強，意味著通過地球核幔邊界的熱流就會越多，從而證實了地核冷卻速度超出人類本身的預(yù)想。

深部地幔的熱傳輸

可能會有人說，地核冷卻加快對我們應(yīng)該也沒什么影響吧，畢竟我們現(xiàn)在沒有充分的開發(fā)地?zé)崮?，也沒有過度依賴地?zé)崮?strong>，因此就算降溫，地核對于身處地表的人類來說似乎也沒有太大的影響。

可事實并非如此，如果地核一直以超乎想象的速度冷卻下去，那么充當(dāng)人類保護(hù)傘的磁場，將會慢慢減弱直至完全消失。

地球磁場

失去磁場的庇護(hù)

在我們?nèi)庋蹮o法看到的地球外部，其實包裹著磁場，這些磁場幫我們抵御來自宇宙的射線和太陽風(fēng)攻擊，讓地球上的生物可以免于輻射的侵?jǐn)_。

而地球的磁場起源的說法很多，其中“發(fā)電機學(xué)說”是備受認(rèn)可的一種。該說法認(rèn)為，地球內(nèi)部的導(dǎo)電液體會在旋轉(zhuǎn)流動的時候產(chǎn)生穩(wěn)定的電流，從而讓磁場產(chǎn)生。

磁場抵御宇宙輻射

因此，按照這種說法來看，地球磁場的產(chǎn)生和存在，與地核的“物質(zhì)形態(tài)”有著密切的關(guān)系，一旦地核在冷卻之下“凝固”的態(tài)勢越來越明顯，那么就無法通過發(fā)電機效應(yīng)來制造出穩(wěn)定的磁場了。

屆時，地球?qū)ゴ艌龅谋幼o(hù)，直面宇宙當(dāng)中并的各種高能粒子流。

當(dāng)然，這個過程不是一蹴而就而是循序漸進(jìn)的，當(dāng)磁場完全消失之后，我們的大氣層還能抵擋一部分，不過在失去磁場之后，大氣也會瘋狂的“逸散”，變得越來越稀薄。

毫不夸張的說，到時候的地球就會變成咱們現(xiàn)在看到的火星，成為了一片荒蕪的死亡之地。

火星可能變成地球的“未來”

但科學(xué)家表示，雖然現(xiàn)在的研究結(jié)果顯示地核冷卻的速度比預(yù)期要快，但是大家也不用過于擔(dān)心。

以現(xiàn)在的情況來看，地核冷卻到影響磁場和人類生活的狀態(tài)，還需要很久，這個時間跨度至少是以“億年”為單位的。

所以人類文明應(yīng)該不會因為地核冷卻而面臨滅頂之災(zāi)，畢竟在這之前我們可能就因為破壞環(huán)境等多個原因，親手將自己送上了斷頭臺。

再者咱們出現(xiàn)的時間，和地球漫長的演化時間相比可能就只有1秒鐘，想在這1秒內(nèi)偶遇地球變成“死星”，那必須足夠“幸運”。

地球的演化時間

實際上，相較于預(yù)測未來，更多的科學(xué)家對遠(yuǎn)古地球的演化更感興趣，他們想知道早期地球是怎樣的，地核、地幔等多重結(jié)構(gòu)，究竟是如何形成的。

早期地球與現(xiàn)在地球的對比

早期地球的演化

早期地球指的是處在黑暗時代的地球，具體時間是45.6億年到40億年期間。在這期間就已經(jīng)出現(xiàn)原始地核了，它差不多是與地球一起誕生的，相當(dāng)于“心臟”般的存在。

科學(xué)家認(rèn)為失4450Ma之后的地核大小與現(xiàn)今的地核大小基本一致，只是液態(tài)外核在不斷冷卻縮小，而固態(tài)內(nèi)核在不斷增大從鋯石年齡得出最早地殼大于4480Ma，而從Sm-Nd體系獲得的最早地殼年齡為4470Ma，比后期地核形成要早。

早期地球的形成猜想

可見，原始地核和地幔分離的時間大約在44.5億年左右。當(dāng)它們徹底分離之后，地幔之上并未直接形成地殼，而是經(jīng)歷了長達(dá)1億年左右的演化。

因為根據(jù)整體地球的Nd豐度模式研究結(jié)果來看，早期的地殼是在深部地幔當(dāng)中的，它與早期的地幔對流產(chǎn)生了混合。

需要注意的是，原始地球在地幔和地核分離之初，大洋巖石圈和大陸巖石圈并沒有分開。所以難怪古書神話當(dāng)中在形容“天地”形成最初的時候，總是會用到“混沌”這個詞。

以現(xiàn)在的推測來看，那時的地球確實是“亂七八糟”的，由于各個部分之間沒有明確的界限，就導(dǎo)致很難區(qū)分開來。

生于“混沌之間”

此外，早期地球的演化可能更加的“猛烈”。以現(xiàn)代的觀點看來，我們地表的火山活動和其他地質(zhì)活動，都是源于地核的“翻騰”，所以地核的熱量及活躍程度與地質(zhì)活動有著密切的關(guān)系。

因此，在地球形成之初，處于幼年階段的地球可能比現(xiàn)在還“活潑”。并且按照地幔對流起源的猜想，那時的地球不僅在內(nèi)部翻騰，還受到了外部撞擊的影響。

像隕石、小行星等撞擊，都會讓硅酸鹽地幔出現(xiàn)廣泛熔融的情況，最終讓地表出現(xiàn)壯觀的“巖漿?！?/span>。

“巖漿海”

總之，當(dāng)我們回顧地球在早期的演化就會發(fā)現(xiàn)，許多明顯的變化都是以“億年”為單位的。

咱們?nèi)祟悓τ诘厍蚨源_實是彈指一揮間的存在，所以不必過于憂心地球熱量喪失的問題，畢竟在過去的幾十億年之間，也沒見地球因為布里奇曼石的超強導(dǎo)熱性，將自己搞“熄火”。