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地核溫度是多少

發布時間: 2022-01-11 02:08:50

❶ 地核的溫度

假定整個地核是由鐵所組成,外核是液態的鐵,內核是固態的鐵,那麼內外核界面的溫度應當就是該處壓力下鐵相應壓力下的熔點。內核溫度應比鐵相應壓力下的熔點低,外核溫度應比鐵的熔點高。因此研究鐵在相應壓力下的熔點對於研究地核的溫度有重要的意義。

在實驗室測量時,多半是在10萬大氣壓以內測量其熔點,更高壓力的熔點數據需要從實驗數據進行外推,當然它們可以有很大出入。希金斯和肯尼迪(Higgins et al.,1971)認為金屬鐵的熔點隨壓力的變化可用下式表示:

固體地球物理學概論

其中:a0為零壓下物質的體膨脹系數;ρ和ρ0分別為高壓和零壓下物質的密度。如果知道零壓下的熔點和熔點梯度,並根據地核密度的分布,便能求出地核的熔點。

假定地核系由純鐵所組成,它的熔點為

固體地球物理學概論

肯尼迪等人應用沖擊波技術測量鐵在300×104Pa下的密度,並利用式(8-10)得到鐵的熔點隨深度的變化曲線(圖8-9)。內外核界面的熔點為4300K左右。

圖8-9 肯尼迪和博齊的鐵熔點曲線

假定外核沒有放射性物質,外核溫度的變化純是絕熱自壓所產生的。如取外核的體膨脹系數α為3.6×10—6/℃,可得外核的絕熱梯度為0.14℃/km,它大約是地幔絕熱梯度的一半。自此可以計算外核的絕熱自壓溫度,並得到幔-核界面上地核物質的絕熱溫度應為4000K,它比內外核界面的溫度只小300K。

近來不少人提出,肯尼迪的結果值得懷疑(Boschi,1974)。根據另外一種完全不同的方法,博齊(Boschi)得到鐵的熔點曲線比肯尼迪的高得多(圖8-9),相應幔核界面的熔點為5100K,內外核界面的熔點為6900K。

博齊的地核溫度似乎太高,他所得幔-核界面的溫度很難與地幔底部的溫度相匹配。表8-7表示不同作者所得鐵在幔核界面以及內外核界面的熔點,它們之間的差別很大。

表8-7 鐵在幔-核界面和內外核界面的熔點

以上討論為假設地核是由純鐵所組成,如果地核中含有鎳,它對熔點的影響不會很大。因為外核物質的密度比純鐵或Fe-Ni合金為低,因此外核中必須包含一些輕物質,可能是硅或硫。如果外核含有15%的硅,熔點可能降低300K左右;如果外核含有一定數量的硫,外核的溫度可能降低1300K左右,這樣所得的地核溫度才可能和地幔底部的溫度相匹配(Stacey,1977)。

斯泰西(Stacey)根據熱動力學原理,把地球內部的溫度和狀態方程以及地震波數據聯系起來。他試圖像構制地球內部速度模型一樣,構制一套地球內部的熱力學參數和溫度模型。他根據傑旺斯基的地球內部參數,得到地球內部的溫度模型分別列於表8-7和示於圖8-10。如果他所推導的關系式足夠准確,那麼將來只需逐步修改熱動力學參數來求得溫度,而不必從根本上重新推算溫度數值。

❷ 地核最高溫度是多少

英國科學家通過精密電腦計算,發現地球核心的溫度竟高達攝氏5500度,幾乎接近太陽的溫度,亦比科學界之前估計的為高。

❸ 地球地核處的溫度有多高比起太陽如何

地球內部的溫度相當高,通常來說越靠近地心溫度也就越高。據科學家測算,地核的溫度在4000~6800℃,太陽表面的溫度也才5500攝氏度左右,地核深處的溫度在6000攝氏度以上,可以說與太陽表面的溫度肩並肩。

鉿合金是目前已知熔點最高的物質,在標准大氣壓下,它的熔點高達4215攝氏度。理論上來講,地球核心處的溫度可以融化任何物質。不過由於地球核心處的壓力非常之大,物質的熔點也會隨之升高,地球核心處並不是液態物質,而是固態物質。

地球表面的溫度主要受太陽輻射影響,全球平均氣溫大約在15攝氏度左右。在深不見光的地下則主要受地熱影響,溫度會隨著深度的增加而逐漸升高。在地殼中每深入100米,溫度大約上升1攝氏度,越往深處,溫度上升的也就越快。

❹ 地核的溫度有多少度

美國的科學家已經測出地核與地幔之間邊界的溫度大約為3677攝氏度,並估計地核內部溫度可能高達4982攝氏度。根據平面壓力模型計算出的核幔邊界溫度為2393-2590攝氏度,地心最高溫度為2837-3340攝氏度。根據球面壓力模型計算出的核幔邊界溫度為3213-4833攝氏度[2,3]。球面模型計算值與美國的科學家已經測出地核與地幔之間邊界的溫度大約為3677攝氏度相比,十分接近。實踐檢驗表明,球面壓力模型優於平面壓力模型。 關鍵詞:地核,地幔,溫度,重力分異,位能,熱能,自轉動能,核幔邊界 新浪科技訊 北京時間4月1日消息,據國外媒體報道,美國的科學家日前公開表示,他們目前已經測出地核與地幔之間邊界的溫度大約為3677攝氏度,並估計地核內部溫度可能高達4982攝氏度,幾乎與太陽表面一樣熱,太陽表面的溫度約為5526攝氏度。在3月30日出版的《科學》雜志上,美國麻省理工學院教授羅伯特-希斯特和他的科研小組公布了他們的最新研究成果。羅伯特-希斯特教授稱,他們目前已經測出了地核最上層的溫度,地核所含水銀的溫度可以高達約6650華氏度(約合3677攝氏度)。羅伯特-希斯特在論文中表示,研究人員們通過對由地震引發的地震波進行實時監控,進而對中美洲下面的地域進行了詳細地檢測。這一新發現將幫助地質學家研究地熱是如何通過地球內部傳到地球表面的。地熱的傳播過程引發了地球一系列的地質活動,如地震、火山、地磁場等等。科學家們計算,從地核傳到地表的熱量中,約有三分之一從地表散發到了大氣層中,也就是約42萬億瓦。

❺ 地心的溫度可以達到多少度

地球內部越接近地心,溫度越高,地心點的溫度據科學家推測約為攝氏6000度。

地心,是地核的俗稱,是指地球的中心部分,半徑約3480千米,主要由鐵、鎳元素組成。其物理性質與周圍的地幔和地殼有明顯的不同。地球質心的簡稱。地球參考系的原點定義在包括固體地球、大氣和海洋的共同質量中心。地心又分為內地心與外地心兩部份。

目前認為:地心主要由鐵、鎳元素組成,外地核的物質為液態,內地核現在科學家認為是固態結構。

關於地球深處具體是什麼物質,處於什麼狀態,科學界還眾說紛紜,難下結論。

❻ 地核溫度是多少

美國麻省理工學院的專家們成功測量出了地核表面的溫度。
根據他們的計算,地核表面的溫度為華氏6650度(大約為3700攝氏度)。科學家們指出,這一溫度僅低於太陽表面的溫度:後者為華氏9980度(大約為5500攝氏度)。
專家們是在對地幔的熱對流數據進行分析後得出上述結論的。據悉,地幔在與地核進行著緩慢的熱對流過程並因此不斷被加熱。同時,據科學家們測算,地核內部的溫度要更高一些,接近5100攝氏度。

❼ 地核的確定溫度

2013年5月,通過新實驗,科學家已經確定地核的溫度是6000攝氏度,比以前估計的5000攝氏度高近1000攝氏度,其炙熱程度可與太陽表面相媲美。
研究人員把鐵樣放在極端高壓環境下,利用X光探測鐵晶粒的行為,用來研究鐵晶粒是如何熔化和形成的。地球的內核是一個固體鐵球,體積與月球差不多,圍繞在它周圍的劇烈運動的外核主要由液態鐵鎳合金組成。90年代初進行的試驗測定了鐵的「熔解曲線」,它們指出,地核的溫度是5000攝氏度。然而最新試驗的科研組利用位於歐洲同步輻射設備的世界最強X光源,再現了與地核承受的壓力相同的環境。為了做到這些,該科研組採用了名叫鑽石對頂砧(DAC)的裝置,即把一個微小樣本放置在兩塊精密加工合成鑽石的尖端之間。

❽ 地核的溫度大約是多少

美國的科學家已經測出地核與地幔之間邊界的溫度大約為3677攝氏度,並估計地核內部溫度可能高達4982攝氏度.根據平面壓力模型計算出的核幔邊界溫度為2393-2590攝氏度,地心最高溫度為2837-3340攝氏度

❾ 地球內部的地核溫度高於多少攝氏度

從質量上看,地核佔地球總質量的16%,地幔佔83%,而與我們關系最密切的地殼,僅佔1%而已。地殼、地幔和地核都是由岩石組成的嗎?通過地震波探測,人們發現,全部的地殼都是由岩石組成的。而地幔的組成則很復雜,在地幔的最上面,物質的性質與地殼類似,人們認為那裡也是岩石的領地。於是,科學家將地殼和地幔的最上部合在一起,命名為「岩石圈」。 在岩石圈之下的地幔和地核,通過地震波,人們可以確定物質是固體還是液體,密度有多大。目前人們認為,由於地幔能夠使地震波中的橫波通過,因此是固體的。而地核就比較復雜,地球深度從2900千米到5000千米的外核部分,橫波無法穿過,表現出液體的特點;5000千米以下直到地心,是固態的。按照地核的密度推測,那裡似乎以金屬鐵、鎳為主。地核是一個熾熱無比的世界,溫度可能高達7000攝氏度以上,雖然在地表,鐵的熔點只有1535攝氏度,但是在巨大的壓力下,地球心臟的鐵卻拒絕熔化。 由於越接近地心,壓力越大,所以物質的性質與地表有很大差異。比如地幔物質,雖然它被認為是固態的,但是在強大的壓力下,地幔物質也會表現出流體的性質。就好比我們平時使用的蠟,常溫下是固態的,當溫度稍微升高,或者壓力大一些,蠟會變得很柔軟,用手指輕輕一捏,蠟就變形了;溫度繼續升高,蠟將熔化為液體。所以,關於地球深處具體是什麼物質,處於什麼狀態,科學界還眾說紛紜,難下結論。 地核又分為內地核與外地核兩部份。地球內部越接近地心,溫度越高,地心點的溫度據科學家推測約為攝氏6000度。 液態地核說」主張地核是由密度9.0~11.5克/立方公分的物質在地核內部特殊高溫與高壓下所組成的。壓力估計從液態地核最上部份的每平方公分1550噸到地心約3875噸。溫度比較不確定,但從深礦坑得知溫度會隨深度而升高,而根據岩石的導熱率,地質學家估計(相當粗略的)液態地核的溫度約是攝氏5千度(木星的中心可能高達攝氏5萬度)。 地核的物質是一些常見元素,這些元素使得僅有地球半徑二分之一大小的地核卻佔了地球三分之一的質量。宇宙中最常見的重元素是鐵,但它在地表的比重只有7.86克/立方公分,而在地核巨大的壓力下,卻可高達9至12克/立方公分,不過在地心中它是呈液狀的,隕石可提供更多的證據。這些掉落的隕石可分兩大類:石質隕石(stony meteorites),其主要成分為矽酸鹽;而鐵質隕石(iron meteorites)則由90%鐵、9%鎳和1%其他元素所構成。許多科學家相信,隕石是破碎小行星的殘余,有一些較大的隕石包含了金屬與岩石兩部份。金屬部份必定為鎳鐵,這也可能就是地球金屬核心的成分。事實上在1866年地質學家開始探測地核之前,法國地質學家杜布里(Gabriel August Daubrire)就由鐵質隕石的成分指出地核為鐵所組成。 事實上,大部份地質學家已接受一個論點,即地球由兩個主要部份組成——矽酸鹽地函和鎳-鐵地核(如同蛋白和蛋黃一樣的組成),他們並認為早期的地球必為液態,後來則可能包含兩種互不溶解的液體。矽酸鹽液體較輕,浮在上方並將熱輻射到太空而冷卻。底下的鐵熔液則被上層隔絕未能直接暴露出來,釋熱很慢,所以可能到目前仍為液體。當然也並非所有科學家都接受地球有液態階段的說法。美國化學家尤瑞(Harold Clayton Urey)特別堅持地球一直都是固態的。他駁斥說,巨大固態地球的鐵核仍能由鐵的緩慢分離而形成;即使現在,鐵還可能以1秒5萬噸的速率從地函遷移到地核中去。 地球在不斷地升溫,不僅地球表面的氣溫在明顯地升高,而且地核的溫度也在升高。 美國科學家通過金剛石和鑽槍模擬地核壓力的試驗,得出地核的溫度為6880℃,而不是以前曾經認為的2700℃-3700℃。同時,經試驗表明,大陸漂移的動力熱源也來自地核,也不是以前認為的地核上面的地幔。因此,地核內部產生的巨大能量,用地核進行熱核反應來解釋,也是非常合理的。

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