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地球为什么会有坚实的核心

2006-08-06金恒麟

青少年科技博览(中学版) 2006年1期
关键词:熔融冷凝岩浆

金恒麟

在高科技的今天,人们已经能根据天象准确地预测天气变化,登上了月球,也能借助显微镜进入纳米世界。但是,人们对养育自己的地球,却了解得甚少,远远落后于对其他事物的研究。尽管如此,人们还是通过测地震反射波等方法,了解到了地球并非是空心的。它的内部可分三个圈层——地壳、地幔、地核。其中,地壳是地球外部的岩石圈,它只有8千米~70千米厚,这以下便是厚达2900千米的地幔。地幔是由岩浆构成,它炽热黏稠,能熔化地球上所有物质,包括岩石、矿物,连熔点最高的钨、锑等也不例外。

有人会问,地壳为什么没有被熔化掉呢?其实,在地球生成的初期就是个熔融状态的球体,只不过时间长了,地球表面温度下降了,外部冷凝成了一层薄薄的壳层而已。70千米的地壳好像很厚,但如果将地球按比例缩成一个鸡蛋大小,那么,地壳部分比鸡蛋壳还要薄呢!

从地球2900千米深处到地心是固体的地核。地核是由铁、镍等物质组成的实心球,其外部较软,内部则更坚实。就其温度而言,地球应该是一个炽热的球体,外部冷凝而成地壳,内部则不会冷凝,特别是地心一定要更热些,怎么会是国体呢?怎么没有被岩浆熔化掉呢?这其中的原因比较复杂,目前还没有哪一部著作,哪一篇文章系统地介绍过其中的奥秘。但我们不妨做一个合理的猜测,对于地面上的物体而言,它的状态变化是与温度、压强有关。比如氧,在常温常压下为气态,而压强增加到49.7kg/cm温度降低到—118.8℃以下时,会变成液态,再降温、加压还能变成固态。同样道理,地球表面正是在现有的温度和压强下,熔融状态的岩浆才成为固体,于是,地球有了地壳而地壳以下的岩浆,也就是在现有的温度与压强下才是岩浆,若是压强不再加大,而温度一直降低,那么地壳一定会变厚,反之,温度一直升高也会使地壳变薄。如果温度不变而改变压强,地球的薄厚也会因之而改变。因此可以说现在的物态就是现在的条件造成的,当然地心也不会例外。地球内部熔融状态的岩浆,虽然随深度的加大,温度会升高,但这个升高的幅度还不够大,在地心的高压下虽然是高热的岩浆也不能保持液态而变成了固态越深也就越坚实。因此,地球的核心是由高密度的铁镍等物质组成的坚实核心,就不难理解了。

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