地球太阳木星土星内部，蕴藏着超级超级能量

2015-07-14翁志远

科学中国人 2015年8期

关键词：高达土星木星

翁志远

中国人民大学

地球太阳木星土星内部，蕴藏着超级超级能量

翁志远

中国人民大学

地球太阳木星土星内部，蕴藏着超级超级的能量，温度能够几十万、几百万年基本上恒定。地核直径高达6,976公里，温度高达6,000℃，即使裸露都很难冷却下来。地幔厚度约3,000公里，温度约3,000℃，也蕴藏超级能量。地壳相当于超厚“棉被”，保持地球内部温度数百万年基本恒定。太阳炙热核心直径高达35万公里（可容纳20,000多地球），核心温度高达1,500万℃；即使裸露放置宇宙空间，也很难冷却下来。太阳辐射带平均温度约700万℃，蕴藏着超级能量，太阳的对流层和光球相当于超级“棉被”，厚度远超过地壳厚度，内部温度高达数百万甚至1,500万摄氏度，表面才6,000摄氏度，超级“高温球体”直径达到1,392,000公里。太阳内部蕴藏的超级能量，能够保证太阳表面几十万、几百万年温度基本恒定，变化不大。

炙热地核；地幔；地壳；太阳核心；辐射带和对流带；太阳表面；木星；土星

引言

有一座山峰高度为500米,假设被整体加热到1000℃,并且被裸露放置自然环境中冷却,靠近山峰的人将感觉如同烤炉。山峰整体温度1000摄氏度,高度为500米近似矩形,被裸露放置到自然界，两天三天、甚至两三个月,温度都不能够彻底降下来,人员靠近仍然能够感觉出很热。炙热地核位于地球的最内部，半径约3,488公里，温度达到6,000℃（钨是熔点最高的元素，钨的熔点为3410℃，沸点5927℃）。太阳的直径约1,392,000公里，太阳炙热核心大约太阳半径四分之一的区域（可容纳20,000多地球）[2]；核心物质密度高达150 g/cm3，温度约1,500万℃。

一、太阳、土星、木星的基本情况

太阳：直径约1,392,000公里[6]，太阳质量约占太阳系总质量的99.86%[1]；太阳核心是指距离太阳中心约太阳半径的四分之一区域，核心物质密度高达150 g/cm3[3]，炙热核心温度高达1,500万℃，表面温度只有约6,000℃。核心光子流抵达太阳表面需要10,000年至170,000年的时间[4]。从大约0.25至0.7太阳半径处，太阳物质是热且稠密的；同时随着与中心距离的增加，温度也从7,000, 000K降至2,000,000K[4]；表面温度降至5,800K[6]。

木星：距太阳（由近及远）顺序为第五，亦为太阳系体积最大、自转最快的行星。木星半径71,492公里，直径约142,984公里；约1,321倍地球体积，317.8地球质量[12]。累计卫星达66颗，木星中心温度估计高达30,500℃。古代中国称之岁星，取其绕行天球一周为12年。西方语言一般称之朱比特，源自罗马神话中的众神之王、相当于希腊神话中的宙斯。

土星：绕太阳公转的轨道半径约为14亿公里[10]，土星有土星环，截止2012年已发现62颗卫星。土星直径约12万公里，有一个直径为2万公里的核心，核心温度高达11,700℃[8]。1969年，一架飞机在地球大气高层对土星的热辐射作了红外观测，发现土星和木星一样，它辐射出的能量是它从太阳接收到的能量的两倍。这表明土星和木星一样有内在能源。后来“先驱者”11号的红外探测证实了这一点，测得土星发出的能量是从太阳吸收到的2.5倍。

二、地球结构和地热

炙热地核：位于地球的最内部，半径约有3,488公里；温度高达6,000℃，分为内核和外核；高密度，平均每立方厘米重12克。

地幔：从地核外围约2900千米深处[11]的古登堡界面一直延伸到约33千米深处莫氏不连续面的区域被称作地幔，平均温度约3000摄氏度。

地壳：地壳指的是从地面至平均深度约33km深处的莫霍界面的地下区域。地球内部蕴藏着难以想象的巨大能量。据估计，仅地壳最外层10千米的范围内，就拥有2554亿亿亿焦热量，相当于全世界现产煤炭总发热量的2000倍。

熔岩：地壳底层温度达1,000℃以上，火山爆发时，地球内部几十千米深处的岩浆，经长途跋涉到地面，仍有1,000℃以上的高温，测算地核温度达6,000℃以上。

三、地热现象和火山喷发现象

“水深火热”话冰岛：冰岛是富地热资源的国家。它地处北极圈附近，尽管气候寒冷，但地下却蕴藏着巨大热能。据统计，冰岛拥有温泉、热泉、汽泉、间歇泉达1500多个。在冰岛10多万平方千米的国土上有30座活火山。地球内部之火唾手可得，地热资源久用不衰；一个天然的温泉，经久不息地流出地热水，几百年温度变化也不大。

西藏羊八井地热田：在海拔4200米高的谷地上，热水沼泽星罗棋布，热汽的喷发遍地可见；最引人嘱目的是热水湖，湖面面积7350多平方米，水温常常有46～57℃；坐落在它周围的几处沸泉，温度高达92℃；在中国台湾省的南部有一温泉，水温竟高达140℃。

火山：是炽热地心的窗口，火山喷出口是一条由地球上地幔或岩石圈到地表的管道，大部分物质堆积在火山口附近，有些被大气携带到高处而扩散到几百或几千公里外的地方。

火山形成：在距离地面大约32公里的深处存在大量高温液体，其温度之高足以熔化大部分岩石。世界的某些地区，山脉在隆起。这些正在上升的山脉下面的压力在变小，这些山脉下面可能形成一个熔岩（也叫“岩浆”）库。这种物质沿着隆起造成的裂痕上升。熔岩库里的压力大于它上面的岩石顶盖的压力时，便向外迸发成为一座火山。

火山喷发：是一种奇特的地质现象，是地壳运动时的一种表现形式，也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示，是岩浆等高温液体喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。火山喷发时，炽热的气体、液体或固体物质突然冒出，这些物质堆积在开口周围，形成一座锥形山头。“火山口”是火山锥顶部的洼陷，锥形山是火山形成的产物。火山喷出的物质主要是气体，但是象渣和灰的大量火山岩和固体物质也喷了出来。火山爆发是一种很严重的自然灾害，它常常伴有地震，因此火山喷发会对人类造成危害。但同时它也带来一些好处，例如：可以促进宝石的形成；扩大陆地的面积，夏威夷群岛就是由火山喷发而形成的。

四、实验、分析

实验：假设有一座高度为500米近似矩形的山峰,被整体加热到1000摄氏度,然后完全裸露放置在自然环境中冷却,紧靠山峰的人将会感觉如同巨大的烤炉。庞大的，高温的山峰被裸露放置两天三天、甚至两三个月,温度都不能够彻底的降下来,人员靠近仍然能够感觉出很热。

分析：全世界的山峰应该说数不清。但是全世界所有山峰加一起的体积，与厚度33公里的地壳体积相比，几乎可以忽略。炙热的地核半径达3,488公里，并且温度高达6000摄氏度。一座500米，温度1000摄氏度的小山脉，裸露放置都不能够很快冷却。青藏高原总面积250万平方公里，平均海拔4000～5000米，与地壳和炙热地核比较，只能够算是沙粒。假设能够将直径达7,000公里，温度高达6,000℃的炙热地核取出，裸露放置宇宙空间中冷却，也很难被降低。何况在地核外还拥有数千公里厚度的地幔和几十公里厚的岩石地壳；相当于是给炙热地核包裹上无数层的“棉被”。我们先不说炙热地核，仅仅是地壳下面厚度达到近3千公里、温度达到数千摄氏度的地幔，想让超级体积的地幔整体冷却，远比一座山脉冷却要困难很多很多。

五、结论

地壳岩石保温：地热和火山喷发现象，都能够充分的证明地壳下面是数千摄氏度的岩浆。地球半径6,378公里，直径12,756公里；大陆地壳平均厚度约33公里，海洋地壳平均厚度只有10公里；33公里与6,378公里相比，应该说连鸡蛋壳厚度都达不到，地壳相对于地幔岩浆来说完全可以称之为“膜”。“膜”下面温度1000摄氏度以上，“膜”的表面就是我们现在的温度。总面积250万平方公里，平均海拔4000～5000米的青藏高原，只能够算“膜”上的一粒粉尘。

“棉被”：厚度达几十公里的地壳“膜”，相当于给炙热地核和炙热地幔蒙上一层厚厚的“棉被”。“膜”下面是1,000℃以上的高温熔岩，“膜”表面就是我们现在的温度。炙热地核、地幔拥有超级体积、超级质量、和超级能量。由于有很厚的地壳覆盖，所以能量释放相当缓慢。对于直径高达13,000公里的超级“炙热火球”，经地壳“棉被”覆盖包裹后，表面温度为常温。如果按照这种速度释放，炙热地核地幔蕴藏的超级能量，能够保证地球表面几百万、甚至几千万年，温度都不会有大的变化，地表温度基本上可以说是恒定的。

土星：直径约12万公里，有一个直径为2万公里的核心，核心温度11,700℃[8]，表面温度零下-139摄氏度[15]。应该说土星与地球很情况相似，区别在于土星直径达到12万公里，内核直径达2万公里，核心温度达11,700℃，还有一个区别就是表面温度比地球表面低，但是对于这样超级的“炙热球体”来说，根本不是事。1969年，一架飞机在地球大气高层对土星的热辐射作红外观测，发现土星和木星一样，它辐射出的能量是它从太阳接收到的能量的两倍。后来“先驱者”11号的红外探测证实了这一点，测得土星发出的能量是从太阳吸收到的2.5倍。

木星：直径达142,984公里；约1,321倍地球体积[14]，中心温度估计高达30,500℃。内部情况与土星，地球基本相同。由于木星质量和体积超级巨大，蕴藏的能量也是超级超级多。其表层与地球的地壳一样，已经被低温冷冻成岩石。基本情况与地壳一样，岩石层内部是高温，表面温度比地表低，为零下-108.15℃[14]。但是相对于木星极其庞大的体积，以及蕴藏的超级能量来说，几乎没有影响。土星和木星体积远超过地球，炙热核心高温区也是地核温度的几倍，同时核心区域比整个地球都还要大很多。虽然表面温度比地表略低，但是相对于如此庞大的“炙热球体”来说，内部蕴藏的超级能量，远远比地球更加有保障。因此木星内部温度几百万、甚至几亿年都不会有多少变化。释放出来的能量与内部蕴藏的炙热总能量相比，几乎可以忽略。

太阳：直径约1,392,000公里[6]，太阳质量大约占太阳系总质量的99.86%[1]；太阳炙热核心指距离太阳的中心约太阳半径的四分之一区域，太阳直径约140万公里。核心内部的物质密度高达150 g/cm3[3]，核心温度高达1,500万摄氏度，太阳表面只有约6,000摄氏度。核心光子流抵达太阳表面需要10,000年至170,000年的时间[4]。从大约0.25至0.7太阳半径处，太阳物质是热且稠密的；同时随着与中心距离的增加，温度也从7,000,000K降至2,000, 000K[4]；太阳表面温度降至5,800K[6]；

太阳与地球的数据对比：

地球半径6,378公里；太阳半径696,000公里，直径1,392,000公里。

地球核心半径为3,488公里；太阳核心直径约35万公里（可容纳20,000多地球）。

地球炙热核心温度约6,000摄氏度；太阳炙热核心温度高达1, 500万摄氏度。

地球核心密度约12 g/cm3；太阳核心密度高达150 g/cm3[3]。

地幔平均温度约3,000摄氏度，太阳辐射带平均温度约700万摄氏度。

地球表面约20摄氏度，太阳表面约6,000摄氏度。

结论，通过以上数据对比，每个人都很清楚。对于地球来说，炙热地核地幔总体积庞大，蕴藏着超级能量，每年通过地表释放的能量，相对于直径达13,000公里超级“炙热球体”来说，几乎可以忽略。相对太阳来说：超级炙热的核心区域直径35万公里（可以容纳20,000多地球），炙热核心的温度高达1,500万摄氏度。假设能够将体积达20,000个地球，温度高达1,500万摄氏度的炙热太阳核心取出，裸露放置在宇宙空间中冷却，温度也很难被降低。太阳辐射带温度平均约700万摄氏度，蕴藏的能量也是无法进行估量。虽然表面温度为6000℃，但是相对于直径高达140万公里，温度高达700万、甚至1,500万摄氏度的超级“炙热球体”来说，释放出来的能量与“超级炙热总能量库”相比，几乎可以忽略。对流层和光球层相当于给太阳包裹上厚厚的“棉被”，按照这种速度进行释放，几十万、甚至几百万年，温度都能够保持恒定。

结束语

地球表面为岩石，相当于是包裹地幔熔岩的超级“棉被”，下面是1000摄氏度以上的熔岩，炙热核心温度高达6,000摄氏度。地球半径和深度达到惊人的6,378公里，我们人类站在几十公里厚的地壳岩石上，感觉不出任何的高温。被释放出来的地热能量，相对直径高达13,000公里的超级“炙热火球”来说，几乎可以忽略。土星、木星与地球情况相同，只是体积更大，蕴藏的能量更多，相比之下，释放出来的能量更少。太阳直径达140万公里，炙热核心直径达35万公里（可容纳20,000多地球），超级炙热核心的温度高达1, 500万摄氏度。

假如能够将体积达到20,000多个地球，炙热温度高达1,500万摄氏度的太阳核心取出来，裸露放置在宇宙空间中，超级体积和超级炙热温度，想冷却也是极其的困难。太阳辐射带温度平均约700万摄氏度，蕴藏的能量也是无法估量。太阳表面6000℃，相对于直径高达140万公里，平均温度高达700万、甚至1,500万摄氏度的超级“炙热火球”来说，几乎可以忽略。太阳内部蕴藏的超级炙热能量，按照这种速度进行释放，几百万、甚至几千万年，炙热核心的温度也不会有多大的变化。以上就是本人对地球、土星、木星、以及太阳表面温度，能够保持几百万年、甚至几千万年基本上恒定的原因解释。

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