地球的內部結構之地核:地球磁場的產生源於地核的旋轉
我們所生活的地球,其平均半徑約為6371千米,地球內部由外到內分別由地殼(qiao)、地幔和地核三部分組成。之前我們已經探討了地殼和地幔的基本情況,今天我們繼續向地球的深處來進行研究,來聊聊地球的內部結構之地核。
地球內部結構
地核是指地球內博古登堡界面以內的部分,其深度大約在2900千米以下,地核的厚度大約為3400千米,超過地球半徑的一半。由於地核位於地球內部最核心的區域,人類對地核的研究,主要是通過地震波的反射情況來探知的,科學家研究發現,當地震波進入地幔之後,越往深處傳播,橫波和縱波的速度都逐漸加速。
地球內部結構劃分
但是,當地震波到達地下2900千米深處時,橫波突然消失,速度變為零,而縱波的傳播速度也大幅下降,由於橫波只能在固態物質當中傳播,所以在地球內部2900千米深處以下的物質,很有可能是液態物質,所以橫波消失,而且縱波的速度也大幅下降,這個導致地震波速度大幅變化的區域稱為古登堡界面,以下部分稱為地核。
地球內核
當然地核部分也不是都是液態狀態的,目前一般認為在2900千米的古登堡界面以下至5000千米的深度,是液態熔融狀態的物質,稱為外地核,而5100千米以下至地心6371千米處的部分,則是固態的,稱為內地核。由於地核位於地球的內部中心,所以承受著巨大的壓力,使得組成地核的物質密度極大,目前普遍認為主要是有鐵、鎳等金屬元素來組成。同時地核的溫度極高,使得外地核處於熔融狀態,其溫度可能達到6000至7000攝氏度,幾乎達到了太陽表面光球層的溫度。
地球的內部結構
所以,在地球地核如此高溫、高壓的狀態下,以人類目前的科學技術水平是不可能通過鑽探到達地核的,因為目前沒有任何材料能夠承受如此之高的壓力和溫度。因此,到地心進行科學鑽探旅行的場景,只能出現在科幻電影當中。地核的存在,一方面通過內部的放射性元素的核反應,釋放巨大熱能,被認為是提供地幔物質運動、地殼運動、火山活動等的能量來源。
地球磁場
另一方面,由於地球外地核是熔融狀態的液態金屬物質,包裹著固態的內地核,而地球外地核相對於內地核旋轉,而這種旋轉目前被普遍認為是產生地球磁場的主要原因。而地球的磁場,對於我們生活在地球表面的人類來說那就太重要了,有了地球磁場,才能保證我們不受來自太陽的強大帶電粒子的轟擊,帶電粒子會被地球磁場捕獲,然後引導到地球兩極上空,從而摩擦,產生極光。
冰島極光
※保護地球生命的三重屏障:太陽系巨行星、月球和地球大氣層
※一生必去的「十大國外博物館」之盧浮宮和大英博物館
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