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为什么地球不会冷却下来?

科普小知识2022-10-18 13:55:49
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将“地球上的热能从哪里来”的问题留待以后解释并不妨碍我们提出这样一个问题:为什么地球总是这么热?毕竟,地球已经存在了46亿年,为什么它没有冷却下来?热力学定律告诉我们,热量总是从高温区域传递到低温区域。因此,地球的热量也应该从地球最热的中心转移到最冷的表面,然后从表面转移到太空。可以肯定的是,地球不断吸收太阳的热量来弥补地表热量的损失。尽管来自太阳的热量不断地被加到地球上,但它只能把地球表面的温度保持在14℃,而且永远不会达到地球中心5000℃的温度。根据这个原理,热量应该从地球内部最热的区域向外扩散,直到地球表面达到相同的温度。然而,地球的岩石层是一个很好的绝热体,热量通过它的速度非常慢,因此大大减缓了地球内部的冷却过程,但它不能完全阻止热量的传递。在46亿年里,地球有很多时间来冷却自己,但是到目前为止,地球仍然非常热。这是为什么?也许热力学定律有问题,但是科学家不想把这个例外作为考虑定律正确性的理由。相反,他们考虑的问题是地球可能有一个热源,这在人们的研究中被忽略了。在放射性现象被发现后,玛丽·居里的丈夫,法国化学家皮埃尔·居里认为放射性原子分裂时会释放能量。他在1901年首次测量了这种能量。与汽油分子燃烧或梯恩梯分子爆炸时释放的能量相比,放射性物质分裂时释放的能量要多得多。科学家没有想到“核能”的存在,这是一种新的强大的能源形式,但它最终被发现了。放射性物质释放能量很慢,在正常情况下不会引起人们的注意。但是在漫长的岁月里,它一直在释放能量。地球已经存在了46亿年。在如此长的时间里,地球上只有一半的铀储量和五分之一的钍储量被裂变。在裂变中,地球岩石层中铀和钍产生的热量被地球吸收,正是这种能量在地球冷却之前保持了地球的温度。这种效应将持续上亿年,尽管它正在慢慢减弱。