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地核温度是多少

发布时间: 2022-01-11 02:08:50

❶ 地核的温度

假定整个地核是由铁所组成,外核是液态的铁,内核是固态的铁,那么内外核界面的温度应当就是该处压力下铁相应压力下的熔点。内核温度应比铁相应压力下的熔点低,外核温度应比铁的熔点高。因此研究铁在相应压力下的熔点对于研究地核的温度有重要的意义。

在实验室测量时,多半是在10万大气压以内测量其熔点,更高压力的熔点数据需要从实验数据进行外推,当然它们可以有很大出入。希金斯和肯尼迪(Higgins et al.,1971)认为金属铁的熔点随压力的变化可用下式表示:

固体地球物理学概论

其中:a0为零压下物质的体膨胀系数;ρ和ρ0分别为高压和零压下物质的密度。如果知道零压下的熔点和熔点梯度,并根据地核密度的分布,便能求出地核的熔点。

假定地核系由纯铁所组成,它的熔点为

固体地球物理学概论

肯尼迪等人应用冲击波技术测量铁在300×104Pa下的密度,并利用式(8-10)得到铁的熔点随深度的变化曲线(图8-9)。内外核界面的熔点为4300K左右。

图8-9 肯尼迪和博齐的铁熔点曲线

假定外核没有放射性物质,外核温度的变化纯是绝热自压所产生的。如取外核的体膨胀系数α为3.6×10—6/℃,可得外核的绝热梯度为0.14℃/km,它大约是地幔绝热梯度的一半。自此可以计算外核的绝热自压温度,并得到幔-核界面上地核物质的绝热温度应为4000K,它比内外核界面的温度只小300K。

近来不少人提出,肯尼迪的结果值得怀疑(Boschi,1974)。根据另外一种完全不同的方法,博齐(Boschi)得到铁的熔点曲线比肯尼迪的高得多(图8-9),相应幔核界面的熔点为5100K,内外核界面的熔点为6900K。

博齐的地核温度似乎太高,他所得幔-核界面的温度很难与地幔底部的温度相匹配。表8-7表示不同作者所得铁在幔核界面以及内外核界面的熔点,它们之间的差别很大。

表8-7 铁在幔-核界面和内外核界面的熔点

以上讨论为假设地核是由纯铁所组成,如果地核中含有镍,它对熔点的影响不会很大。因为外核物质的密度比纯铁或Fe-Ni合金为低,因此外核中必须包含一些轻物质,可能是硅或硫。如果外核含有15%的硅,熔点可能降低300K左右;如果外核含有一定数量的硫,外核的温度可能降低1300K左右,这样所得的地核温度才可能和地幔底部的温度相匹配(Stacey,1977)。

斯泰西(Stacey)根据热动力学原理,把地球内部的温度和状态方程以及地震波数据联系起来。他试图像构制地球内部速度模型一样,构制一套地球内部的热力学参数和温度模型。他根据杰旺斯基的地球内部参数,得到地球内部的温度模型分别列于表8-7和示于图8-10。如果他所推导的关系式足够准确,那么将来只需逐步修改热动力学参数来求得温度,而不必从根本上重新推算温度数值。

❷ 地核最高温度是多少

英国科学家通过精密电脑计算,发现地球核心的温度竟高达摄氏5500度,几乎接近太阳的温度,亦比科学界之前估计的为高。

❸ 地球地核处的温度有多高比起太阳如何

地球内部的温度相当高,通常来说越靠近地心温度也就越高。据科学家测算,地核的温度在4000~6800℃,太阳表面的温度也才5500摄氏度左右,地核深处的温度在6000摄氏度以上,可以说与太阳表面的温度肩并肩。

铪合金是目前已知熔点最高的物质,在标准大气压下,它的熔点高达4215摄氏度。理论上来讲,地球核心处的温度可以融化任何物质。不过由于地球核心处的压力非常之大,物质的熔点也会随之升高,地球核心处并不是液态物质,而是固态物质。

地球表面的温度主要受太阳辐射影响,全球平均气温大约在15摄氏度左右。在深不见光的地下则主要受地热影响,温度会随着深度的增加而逐渐升高。在地壳中每深入100米,温度大约上升1摄氏度,越往深处,温度上升的也就越快。

❹ 地核的温度有多少度

美国的科学家已经测出地核与地幔之间边界的温度大约为3677摄氏度,并估计地核内部温度可能高达4982摄氏度。根据平面压力模型计算出的核幔边界温度为2393-2590摄氏度,地心最高温度为2837-3340摄氏度。根据球面压力模型计算出的核幔边界温度为3213-4833摄氏度[2,3]。球面模型计算值与美国的科学家已经测出地核与地幔之间边界的温度大约为3677摄氏度相比,十分接近。实践检验表明,球面压力模型优于平面压力模型。 关键词:地核,地幔,温度,重力分异,位能,热能,自转动能,核幔边界 新浪科技讯 北京时间4月1日消息,据国外媒体报道,美国的科学家日前公开表示,他们目前已经测出地核与地幔之间边界的温度大约为3677摄氏度,并估计地核内部温度可能高达4982摄氏度,几乎与太阳表面一样热,太阳表面的温度约为5526摄氏度。在3月30日出版的《科学》杂志上,美国麻省理工学院教授罗伯特-希斯特和他的科研小组公布了他们的最新研究成果。罗伯特-希斯特教授称,他们目前已经测出了地核最上层的温度,地核所含水银的温度可以高达约6650华氏度(约合3677摄氏度)。罗伯特-希斯特在论文中表示,研究人员们通过对由地震引发的地震波进行实时监控,进而对中美洲下面的地域进行了详细地检测。这一新发现将帮助地质学家研究地热是如何通过地球内部传到地球表面的。地热的传播过程引发了地球一系列的地质活动,如地震、火山、地磁场等等。科学家们计算,从地核传到地表的热量中,约有三分之一从地表散发到了大气层中,也就是约42万亿瓦。

❺ 地心的温度可以达到多少度

地球内部越接近地心,温度越高,地心点的温度据科学家推测约为摄氏6000度。

地心,是地核的俗称,是指地球的中心部分,半径约3480千米,主要由铁、镍元素组成。其物理性质与周围的地幔和地壳有明显的不同。地球质心的简称。地球参考系的原点定义在包括固体地球、大气和海洋的共同质量中心。地心又分为内地心与外地心两部份。

目前认为:地心主要由铁、镍元素组成,外地核的物质为液态,内地核现在科学家认为是固态结构。

关于地球深处具体是什么物质,处于什么状态,科学界还众说纷纭,难下结论。

❻ 地核温度是多少

美国麻省理工学院的专家们成功测量出了地核表面的温度。
根据他们的计算,地核表面的温度为华氏6650度(大约为3700摄氏度)。科学家们指出,这一温度仅低于太阳表面的温度:后者为华氏9980度(大约为5500摄氏度)。
专家们是在对地幔的热对流数据进行分析后得出上述结论的。据悉,地幔在与地核进行着缓慢的热对流过程并因此不断被加热。同时,据科学家们测算,地核内部的温度要更高一些,接近5100摄氏度。

❼ 地核的确定温度

2013年5月,通过新实验,科学家已经确定地核的温度是6000摄氏度,比以前估计的5000摄氏度高近1000摄氏度,其炙热程度可与太阳表面相媲美。
研究人员把铁样放在极端高压环境下,利用X光探测铁晶粒的行为,用来研究铁晶粒是如何熔化和形成的。地球的内核是一个固体铁球,体积与月球差不多,围绕在它周围的剧烈运动的外核主要由液态铁镍合金组成。90年代初进行的试验测定了铁的“熔解曲线”,它们指出,地核的温度是5000摄氏度。然而最新试验的科研组利用位于欧洲同步辐射设备的世界最强X光源,再现了与地核承受的压力相同的环境。为了做到这些,该科研组采用了名叫钻石对顶砧(DAC)的装置,即把一个微小样本放置在两块精密加工合成钻石的尖端之间。

❽ 地核的温度大约是多少

美国的科学家已经测出地核与地幔之间边界的温度大约为3677摄氏度,并估计地核内部温度可能高达4982摄氏度.根据平面压力模型计算出的核幔边界温度为2393-2590摄氏度,地心最高温度为2837-3340摄氏度

❾ 地球内部的地核温度高于多少摄氏度

从质量上看,地核占地球总质量的16%,地幔占83%,而与我们关系最密切的地壳,仅占1%而已。地壳、地幔和地核都是由岩石组成的吗?通过地震波探测,人们发现,全部的地壳都是由岩石组成的。而地幔的组成则很复杂,在地幔的最上面,物质的性质与地壳类似,人们认为那里也是岩石的领地。于是,科学家将地壳和地幔的最上部合在一起,命名为“岩石圈”。 在岩石圈之下的地幔和地核,通过地震波,人们可以确定物质是固体还是液体,密度有多大。目前人们认为,由于地幔能够使地震波中的横波通过,因此是固体的。而地核就比较复杂,地球深度从2900千米到5000千米的外核部分,横波无法穿过,表现出液体的特点;5000千米以下直到地心,是固态的。按照地核的密度推测,那里似乎以金属铁、镍为主。地核是一个炽热无比的世界,温度可能高达7000摄氏度以上,虽然在地表,铁的熔点只有1535摄氏度,但是在巨大的压力下,地球心脏的铁却拒绝熔化。 由于越接近地心,压力越大,所以物质的性质与地表有很大差异。比如地幔物质,虽然它被认为是固态的,但是在强大的压力下,地幔物质也会表现出流体的性质。就好比我们平时使用的蜡,常温下是固态的,当温度稍微升高,或者压力大一些,蜡会变得很柔软,用手指轻轻一捏,蜡就变形了;温度继续升高,蜡将熔化为液体。所以,关于地球深处具体是什么物质,处于什么状态,科学界还众说纷纭,难下结论。 地核又分为内地核与外地核两部份。地球内部越接近地心,温度越高,地心点的温度据科学家推测约为摄氏6000度。 液态地核说”主张地核是由密度9.0~11.5克/立方公分的物质在地核内部特殊高温与高压下所组成的。压力估计从液态地核最上部份的每平方公分1550吨到地心约3875吨。温度比较不确定,但从深矿坑得知温度会随深度而升高,而根据岩石的导热率,地质学家估计(相当粗略的)液态地核的温度约是摄氏5千度(木星的中心可能高达摄氏5万度)。 地核的物质是一些常见元素,这些元素使得仅有地球半径二分之一大小的地核却占了地球三分之一的质量。宇宙中最常见的重元素是铁,但它在地表的比重只有7.86克/立方公分,而在地核巨大的压力下,却可高达9至12克/立方公分,不过在地心中它是呈液状的,陨石可提供更多的证据。这些掉落的陨石可分两大类:石质陨石(stony meteorites),其主要成分为矽酸盐;而铁质陨石(iron meteorites)则由90%铁、9%镍和1%其他元素所构成。许多科学家相信,陨石是破碎小行星的残余,有一些较大的陨石包含了金属与岩石两部份。金属部份必定为镍铁,这也可能就是地球金属核心的成分。事实上在1866年地质学家开始探测地核之前,法国地质学家杜布里(Gabriel August Daubrire)就由铁质陨石的成分指出地核为铁所组成。 事实上,大部份地质学家已接受一个论点,即地球由两个主要部份组成——矽酸盐地函和镍-铁地核(如同蛋白和蛋黄一样的组成),他们并认为早期的地球必为液态,后来则可能包含两种互不溶解的液体。矽酸盐液体较轻,浮在上方并将热辐射到太空而冷却。底下的铁熔液则被上层隔绝未能直接暴露出来,释热很慢,所以可能到目前仍为液体。当然也并非所有科学家都接受地球有液态阶段的说法。美国化学家尤瑞(Harold Clayton Urey)特别坚持地球一直都是固态的。他驳斥说,巨大固态地球的铁核仍能由铁的缓慢分离而形成;即使现在,铁还可能以1秒5万吨的速率从地函迁移到地核中去。 地球在不断地升温,不仅地球表面的气温在明显地升高,而且地核的温度也在升高。 美国科学家通过金刚石和钻枪模拟地核压力的试验,得出地核的温度为6880℃,而不是以前曾经认为的2700℃-3700℃。同时,经试验表明,大陆漂移的动力热源也来自地核,也不是以前认为的地核上面的地幔。因此,地核内部产生的巨大能量,用地核进行热核反应来解释,也是非常合理的。

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