熔融状态是什么意思(地球内部和太阳一样热，能量来自哪里？会有完全冷却的一天吗？)

Posted 2023-06-02

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我们都知道，地球是一颗岩质行星，人类生存的地方只是地球的表面。那么地球这颗岩质行星是一个完全由固态组成的吗？可能在古人看来，地球除了坚硬的地表就是海洋，是一个固态的世界。

可是当人类走进科技时代，随着对地球了解的不断深入，科学家发现，虽然地球被称之为岩质行星，其中并不是一个固态星球，而是由液态和固态组成的行星，其中液态物质还占到了大多数。

现在我们都知道，地球有三个结构组成，分别是地壳，地幔和地核，其中地壳是最外层的结构，平均厚度约17千米，也是三个结构中最薄的一层。

地壳下面的地幔是一个由岩浆组成的世界，流动的岩浆支撑着地表，火山喷发出来的岩浆就是来自于地幔层，它的平均厚度达到了2865千米。

地球的中心位置则是地核，也是地球内部最神秘的区域，半径达到了3470千米。根据目前的研究认为，地核也分为内外两层，外层是由液态物质组成的高温高压区域，而内核则是一个由铁镍组成的固态高密度球体。

地球内部的温度随着深度的不断增加也在不断提升，到了地核处温度大约达到了6000多摄氏度，这个温度已经跟太阳表面的温度差不多。于是有人产生了这样一个疑惑：为什么地球内部和太阳一样热？它的能量来自于哪里？有一天可以完全冷却吗？

其实地球的内核温度自45亿年前诞生的时候已经存在了，我们地球表面的板块移动，地震，火山活动，地磁变化等都跟地核的运动有关。正是由于地球内部是一个液态的世界，所以才会有了地表的各种生态变化，才有了现在的生态环境。

如果地核完全冷却了，那么地球将变成一个死亡星球，不会有生命的存在，就像现在的月球，水星和火星一样。那么地球的原始能量又是如何来的？地核要保持运动自然需要强大的能量供应，这个能量的来历是怎么样的？

对于地核原始的能量来源其实并不复杂，都跟45亿年的早期太阳系有关。根据现代科学的研究，太阳系诞生于一个太阳星云，而这个太阳星云可不是一个普通的太阳星云。

我们都知道，宇宙自诞生以来只出现了氢，氦以及少量的锂元素，其他的各种元素是没有出现的。直到后来恒星的诞生才具备了将氢元素转化为其他元素的机会，可是恒星转化氢元素的能力也是有限的，最多只能转化到26号元素铁这个层次。

26号以后的元素想要制造出来，那么就需要更强的能量爆发，它们同样跟恒星有关系。当大质量的恒星走到尽头之后，就会发生超新星爆发，制造出一定量的各种重元素，另外中子星的碰撞融合也会制造出一些重元素。

由此可见，各种重金属元素的来历并没有那么容易，它们在宇宙中是属于稀有元素。可是我们也看到了，不管是地球还是在太阳系其他的星球上，都有丰富的金属元素储量，这说明早期太阳系包含丰丰富的各种元素，基本涵盖了整个元素周期表。

那么这些元素是如何来的？其实跟太阳系的前身有关，在太阳系之前，太阳星云的位置曾经有过两代大质量恒星，它们走到尽头发生超新星爆发制造出了大量的金属元素，后来两个中子星又发生了碰撞融合，又制造出大量的重金属元素。

就这样，这些元素在气体云中形成了各种化学分子，在引力的作用下不断聚集形成了太阳，八大行星以及大量的其他小天体。物质元素的聚集形成了原始的天体胚胎，而在行星形成的时候，大量的物体团块会以非常高的速度碰撞聚集，这个过程会释放出大量的引力势能，并转化为热量。

所以，在地球刚形成的时候，完全是一个熔岩的世界，不仅地核是处于熔融状态，地表也是布满高温岩浆。这就是地核最初的热量来源，它们都是引力势能的释放，直到太阳系稳定下来之后，八大行星也有了自己的稳定轨道。

这个时候，地球也逐渐开始冷却，地表不断凝固形成了地壳，而封存在地表之下的地幔和地核则继续保持着液态物质的状态，由于液态物质能够流动，在流动的过程中会影响地表的生态气候，于是才一部部让地球有了一个不错的生态环境，为生命的诞生提供了条件。

那么地核会继续冷却吗？答案自然是肯定的，从地球稳定下来的那一天，它的热量就在不断释放，地球从外到内就开始不断冷却，直到地核完全变成一个固态，成为一个死亡星球。

当然这个冷却所花费的时间是无比漫长的，要知道地核并不是完全在释放热量，它的内部还会自发地生产一部分能量，主要来源是核心深入的重元素素衰变产生的热量。

我们知道在引力的作用下，重元素会沉降氢元素会上升，所以在地球的内部蕴含着大量的重元素，理论上只要比铅重的元素都会在有限的时间内发生衰变，直到变成铅。在45亿年间，地核一直经历着元素的衰变，这种缓慢的核反应一直给地球核心提供着能量。

当然，依靠重元素衰变产生的能量是远远小于它每年释放出的能量，所以从总的趋势上来看，地球内部一直在净流出热量，一直在冷却。当然，地球正常情况下要完全冷却成为死亡星球，至少需要上百亿年的时间。

那么地球能够等到那个时候吗？其实非常困难，因为太阳不会给我们那么长的时间，根据目前的研究，太阳的寿命只剩下50亿年，当太阳生命走到尽头，它就会快速膨胀成为红巨星，那个时候地球将会被吞噬彻底消失，若是结果好的放在，或许还会留下一个铁镍的核心。

所以，我们完全不用担心地球冷却让我们失去家园，或许在数十亿年后，人类早已成为星际文明，那个时候整个太阳系都是人类的家园，地球或者太阳系无法生存了，我们可以去其他的年轻星系生存，继续维持人类文明的繁荣。