地球在變小,這是美國宇航局(NASA)蘭利研究中心的地球物理學(xué)專(zhuān)家紀堯姆·格羅諾夫于今年1月初的研究結論,這位專(zhuān)門(mén)研究大氣逃逸問(wèn)題的高級研究員。在1月2日于美國趣味科學(xué)網(wǎng)上發(fā)表了一篇名為《地球是在增大還是在縮???》的文章,認為地球每年會(huì )消失6.61萬(wàn)噸的質(zhì)量,因為雖然每年約有1.65萬(wàn)噸流星物質(zhì)降落到地球上,但是每年大約有8.27萬(wàn)噸的空氣逃離大氣層,所以算下來(lái)地球每年消失的質(zhì)量大約有6萬(wàn)多噸,所以認為地球其實(shí)正在變小。
這項研究成果出來(lái)不久,瑞士蘇黎世理工大學(xué)的研究人員就在《地球與行星科學(xué)快報》上發(fā)表了地球內部正在變冷的研究結果,他們通過(guò)研究發(fā)現地球地幔中大量存在的布氏巖(一種冷卻后會(huì )轉化成鈣鈦礦的物質(zhì),在地幔中大量存在)有著(zhù)很強的導熱能力,實(shí)驗發(fā)現其導熱能力比此前認為的快1.5倍,地球的地幔部分正是地核熱量向地殼傳遞的橋梁,所以布氏巖較強的導熱能力可以將地核處的熱量更容易從傳導出來(lái),而且傳熱能力大于地球內部的產(chǎn)熱速度,這會(huì )導致地球內部的溫度越來(lái)越低,地球內部的降溫會(huì )導致地球整體變冷,所以也可以說(shuō)是地球正在變冷。
地球本身就是原始太陽(yáng)系中大量的巖石、塵埃和氣體的集合體,形成于46億年,那個(gè)時(shí)候太陽(yáng)系中有很多流浪的彗星和小行星等,這些小天體不斷地撞擊地球,使得地球上的物質(zhì)運動(dòng)十分活躍,整個(gè)地球就如同一個(gè)熔巖星球一樣,但隨著(zhù)時(shí)間的推移,小天體撞擊地球的情況越來(lái)越少,地球的溫度也開(kāi)始下降,表層漸漸冷卻硬化成了巖石圈,形成了地殼,但地球內部的溫度一直很高,至今地核處的溫度可達6000℃以上,比太陽(yáng)的表面溫度還高。
↑地球的分層構造模擬圖
地球的表層已經(jīng)冷卻,內部的溫度也一直在向外傳導,那為什么內部的溫度還那么高呢?這是因為地球的內部也在產(chǎn)熱,在地球的自轉、與太陽(yáng)和月亮的相互引力影響,內部的地核地幔物質(zhì)運動(dòng),內部重金屬的輻射等都會(huì )產(chǎn)熱,所以地球內部的溫度也一直很高。
但是瑞士蘇黎世大學(xué)的研究認為地球內部的產(chǎn)熱速度小于布氏巖向外的傳熱速度,這會(huì )導致地球內部溫度降低,所以說(shuō)地球其實(shí)是在變冷,實(shí)際上很多科學(xué)家早就推理出地球形成至今一直都在降溫,因為地球的自轉速度在變慢,而月亮又在逐漸遠離地球,這都會(huì )降低地球內部的物質(zhì)活動(dòng),但是這個(gè)過(guò)程又是很慢的,使得地球的降溫幅度極小,而且非常慢,然而這個(gè)研究小組的研究結論認為布氏巖的傳熱能力使得地球內部的降溫速度遠超之前的估計。


那么地球內部變冷了會(huì )怎樣呢?這可不是什么好事情!如今的火星的荒涼表面,實(shí)際上就是因為火星內部冷卻了之后才出現的!通過(guò)對火星的研究,科學(xué)家們發(fā)現在大約20億~30億年前火星的表面是有液態(tài)水存在的,推測認為那個(gè)時(shí)候火星的表面也有生命體存在的。

但是后來(lái)火星的內核冷卻到磁場(chǎng)消失的幅度上,來(lái)自火星內部的輻射熱量極低,而失去了磁場(chǎng)保護之后,每秒數百公里的太陽(yáng)風(fēng)可以直接撞擊火星大氣層,導致火星大氣層逐漸消失,科學(xué)家認為早先火星表層大氣壓相當于如今地球標準大氣壓的30%左右,但如今降低到了只相當于地球標準大氣壓的0.8%,所以火星表層的空氣非常稀薄,無(wú)法束縛水蒸氣,因此火星表層的液態(tài)水和水冰逐漸消失,生命體也無(wú)法存在,變成了如今荒漠般的地表。

地球變冷,地球的磁場(chǎng)功能也會(huì )減弱,這不利于地球大氣層的維持,格羅諾夫關(guān)于地球大氣逃逸導致地球變小的結論也或許與之有關(guān),如果冷卻到磁場(chǎng)消失,那將是地球生物的摧毀性災難,不過(guò)可供地球冷卻下來(lái)的時(shí)間足夠長(cháng),在地球形成至今的46億年中都沒(méi)有冷卻,估計在未來(lái)幾十億年中地球內部也并不會(huì )冷卻到磁場(chǎng)消失的程度,所以,我們還完全不用操心這件事情。

參考資料:
《科技日報》2022年1月18日文章《研究稱(chēng)地球內部冷卻速度快于預期》
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