為什麼地球中心熱,怎樣測其溫度

old2009

地球深處的熱量有3個主要來源：
（1）地球形成時生成的熱量；
（2）地核物質下沉至地心時磨擦產生的熱量；
（3）放射性元素衰變產生的熱量。

地球熱量的釋放需要相當漫長的時間。這種釋放通過液態外核和固
態地幔中的熱「對流」，以及邊界層（如地球表面的板塊）內速度
較慢的熱「傳導」來實現。結果是地球原生熱量的大部分被保留了
下來。

總之，地球誕生之初產生了大量的能量，由於地球無法很快冷卻下
來，便造成了地球內部持續的高溫。事實上，除地球板塊像毯子一
樣起到保溫作用外，固態地幔中的熱對流也不能提供使熱量得到有
效釋放的機制。不過，地球通過促使板塊構造運動（尤其是在大洋
中脊處）的過程也確實釋放了一些能量。

科學家主要借助鐵在超高壓狀態下的熔化特性來估計地球深處的溫
度。我們知道，地核是指位於地面以下2886公里至6371公里的部
分，主要由鐵構成。地核分成液態外核和固態內核兩部分。如果我
們能夠估測鐵在壓力極高的內、外核交界處（離地面5156公里）的
熔化溫度，那麼在實驗室中得到的這一溫度應該接近於這一界面上
的實際溫度。科學家在礦物物理學實驗室中利用激光器和高壓裝置
創造出了盡可能接近實際的高壓和高溫。

實驗結果顯示，鐵在上述狀態下的熔化溫度為4500K至7500K。據
此，我們還可以推算出地幔底部（即外核頂部）的溫度，大約是
3500K至5500K。