随着地球的核心冷却,大小会影响吗?

Question

温度变化时可以改变大小的物体。我想知道地球的冷却核心是否会影响它的大小吗?或改变将微不足道由于涉及的元素和州或压力作用于核心等。?

Answer 1

地球的冷却应该影响的大小,其他不变。多少,变得复杂,还有其他因素。也许冷却甚至不是最大的一个。

看着一个密度图(源,维基百科)

有跳密度之间的液体和固体核心,这是有意义的。在大多数情况下,一个元素在固体密度比在液态(冰/水是一种罕见的例外)。下面这个表,底部的液体核心密度(12.2)比顶部的实芯密度小(12.8)。如果我们使用,作为一个经验法则,这是一个密度增加5%的阶段Iron-Nickle-otherstuff转换从固体到液体。

源的表。

运行数学,核心的半径,和外核1220公里,3400公里。体积= 4/3πr³,增加核心的密度,因为它巩固了5%,最后一点不到3350公里,或减少体积约为75亿立方千米(通过固化、没有做温度)。如果你把太多的体积从整个地球,它是15公里。

我的猜测是,在如此高的压力下,温度收缩将会更少,但这只是一种猜测。我找到了一些文章,文章主要但没有支付整齐估计温度,密度为100万个大气压以上。这是问题的症结所在,但我找不到任何具体温度扩张的压力。我找到了(这是相当明显的看地球的密度图),确定密度远远超过温度,压力,地球内部。我们认为固体主要是不可压缩,但不再是真正的数以百万计的自动取款机的压力。固体在这些压力明显压缩。这篇文章说的压力,而不是温度是主要的驱动程序为核心的密度。

木星,作为一个有趣的例子,每年减少约2厘米。但它的大小是天然气,而不是固体,这是更适应温度的变化。

也有其他因素。地球自转增加体积“略”。

放射性衰变都有助于维持地球内部的温度也会释放气体到核心,地幔和岩石圈作为副产品的辐射,主要是氦和氩。(但如果我猜,我认为这可能是一个次要的因素总体密度和大小和我认为,可忽略的)。比铀铅密度较低,但密度大于钾、钙的衰变是双向的密度。

总体规模的另一个因素是岩石圈的变化。碳捕获和花岗岩的形成,以及土壤的形成,往往会使地球的岩石圈更蓬松。但是,考虑到这一点,地壳厚度约30 - 50公里,土地只有地球的(29%)。如果我们扩大图地壳约40%,在整个地球上,这一工程量约4 - 6公里地壳扩张由于氧化玄武岩岩石和大陆地壳的形成,可能不少低于同期收缩的时间。

一个相当简单的方法来测量地球的大小的变化来测量旋转变化,减缓了随着时间的推移,由于月球,但也可以改变由于结构变化,如地震,或融化的冰和不断增长的海洋。虽然这可能似乎与你无关的问题,地震,从某种意义上说,解决地球的,像2011年的日本地震这样的大地震加快地球的自转由于地球变得更紧凑。

我认为这可能是地球随时间更紧凑,但随着戈登陌生人说,这是非常缓慢的,太阳会红巨星很久以前地球的核心冷却。

多少钱?如果我们说15公里由于固化核心,也许另一个10 - 15公里的固化地幔,添加(戈登陌生人的估计)由于温度10公里,也许由于地球自转减慢添加1 - 2公里。这是一个大概的猜测,但是关于21-32加起来,但是一个更安全,圆润估计,也许20 - 40公里坏想占一些沉淀,但如果允许地球冷却的足够长的一段时间,,我不知道,50 - 100年。工作大约1/2的1%。1%的工程量约1/2半径。地球的引力将增加约1%,1.5%在赤道附近。

希望没有太多的猜测。这可能是一个很难得到一个明确的答案,但我敢肯定你是对的,收缩的整体方向。

Answer 2

在46亿年的地球的进化,到目前为止,内/外核界面“冷却”仅6000度c。当然,在其他条件相同的情况下,核心将合同当它冷却,但冷却的速度会大大延迟了铀235的放射性衰变缓慢,U 238和钍。延迟,事实上更多的几十亿年。地幔会很酷,和塑料,将变形热收缩的空间。然而,通过放射性衰变加热的时间值较小,太阳会吹到红巨星阶段。即使地球不是吞没了的太阳,它将非常激烈,海洋,和更多的挥发性分数的地壳会煮了进入太空,成为增强太阳风的一部分。

如果我们假设地球的核心最终冷却到4000摄氏度,那么地球最终会减少约10公里半径(我非常粗糙的信封计算)从热收缩。多少表面将煮了进入太空是任何人的猜测。