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\ begingroup美元

我在网上找到的关于为什么地核是热的解释包括:

  • 地球形成的剩余能量
  • 核内元素的放射性
  • 地核和外层之间的摩擦,外层旋转得更快

然而,我还没有发现任何迹象表明高压是一个因素。那么,地核内部的巨大压力导致了它的高温吗?

编辑:如果没有,我想知道为什么。如果压强是分子的动能,我认为压强越大温度就越高,类似于理想气体定律

\ endgroup美元

    3答案3.

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    \ begingroup美元

    首先,我要看看你找到的解释。

    • 地球形成的剩余能量

    这通常分为两部分,来自形成地球的碰撞的能量,以及来自原地球分化为核心、地幔和地壳的能量。

    • 核内元素的放射性

    这是有很大争议的。地球物理学家和地球化学家各执一词。地球物理学家希望有一个相当高的热通量穿过核幔边界,因为他们的地球发电机模型(不是很完美)要求它。地球化学家的说法与此相反。问题是,提供四种长寿命同位素的三种元素(铀、钍和钾)是不稳定的不相容元素.此外,根据地中微子观测结果,可以排除铀和钍作为堆芯加热的来源。目前的技术还无法探测到钾衰变释放的中微子。江南登录网址app下载也许钾在高压和高温下表现非常不同。

    • 地核和外层之间的摩擦,外层旋转得更快

    我不知道你在哪找到的。一般来说,情况正好相反:地核比地幔旋转得快。地幔和地壳受到来自月球的潮汐扭矩的影响,这逐渐减缓了地球的旋转速度。这种减缓绝大部分是由于海洋潮汐和地壳之间的相互作用造成的。这反过来使地幔旋转得更慢,而这反过来又使地核旋转得更慢。尽管如此,这只是一个小贡献。

    你漏掉了一个关键因素,那就是

    • 地球内核的形成和生长

    液体冻结成固体是放热反应(释放热量的反应)。地球固体内核的不断形成给地核增加了热量。

    然而,我还没有发现任何迹象表明高压是一个因素。那么,地核内部的巨大压力导致了它的高温吗?

    不。

    \ endgroup美元
    1
    • 7
      \ begingroup美元 你做了很多揭穿OP错误假设的工作,但你只回答了一个“不”的核心问题。我认为它应该得到更多——你有没有调查压力是否会影响辐射热传递? \ endgroup美元
      - - - - - -斯宾塞
      1月18日17:07
    1
    + 50
    \ begingroup美元

    打个比方:海底的高压会使水温升高吗?不,一旦你通过温跃层海水的温度几乎是恒定的,无论深度如何。海洋在流体静力学平衡,即推动水向上的垂直压力梯度由重力加速度平衡。整个地球也是如此;事实上,流体静力平衡是2006年国际天文学联合会通过了行星的最新定义(强调我的):

    在2006年的国际天文学联合会大会上,国际天文学联合会的成员一致认为,“行星”的定义是:(1)在太阳轨道上运行的天体;(b)有足够的质量使其自重克服刚体力,从而达到流体静力平衡(接近圆形),(c)已经清除了其轨道周围的邻居。

    \ endgroup美元
      1
      \ begingroup美元

      在某种程度上,也许有一点。

      我发现这一点有点惊讶,因为地幔中的压力梯度实际上增强了地幔对流,从而帮助从地球上转移热量。

      但是核心呢?

      2003年,加州大学伯克利分校的Kanani Lee和Raymond Jeanloz,以及拜罗伊特大学的Gerd Steinle-Neumann发现,在足够高的压力下,钾可以与铁形成合金。

      这意味着,在地球形成的地核分化过程中,这种合金可能已经沉入地核。这将解开地壳中钾元素相对缺乏的谜团。

      其中一些钾可能是钾-40,它是寿命最长的放射性同位素之一,半衰期为12.5亿年。虽然现在已经减少了很多,但在富含钾的地核中钾-40的衰变会在地球最初的几十亿年里给地核增加热量。

      https://newsarchive.berkeley.edu/news/media/releases/2003/12/10_heat.shtml

      https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2004GL019839

      \ endgroup美元

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