地核内部结构【汇编4篇】

地核内部的温度大约在5000℃以上。地核是地球的核心部分，越靠近地心处的温度越高，地核的常年温度在4000~6800℃之间。内地核的温度由外内地核交界的6300℃向地球中心的6800℃递增。

地核的介绍

地核可以简单理解为地球的核心，位于地球的最中心位置。地球的质量很重，而地核的总质量占地球质量的31.5%。地核的外地核的温度与内地核有差别。其中，外地核的温度范围从接近地幔外侧的4000 ℃向内增加至接近内核的6100 ℃，内地核的温度则由交界处的6300℃递增至地球中心的6800℃。

地球内部的热量主要来源于三部分，分别为地球形成时的余热，地球与太阳月球其他行星等天体之间的潮汐摩擦加热，以及放射性元素的衰变产生的热量。地核处于地球的最深部位，受到的压力比地壳和地幔部分要大得多，在地核内部这种高温、高压和高密度的情况下，地核内的物质既具有钢铁那样的“刚性”，又具有像白蜡、沥青那样的“柔性”。

地球的核心物质通过导致火山爆发的活动泄漏到地幔中。同样的活动促成了夏威夷群岛的形成。资料来源:环境保护局/bru eori/paradishelpers

地球的磁场可以阻止来自太空的高能粒子，从而保护地球，使我们的星球适于居住。这个磁场的来源是地球的核心。

然而，地核很难研究，因为它的深度约为2900公里，这使得直接调查成为不可能。

然而，一个国际研究小组发现了一种获取地核信息的方法，并于最近发表在《地球化学透视快报》上。

那里非常热。

地核是地球上最热的地方，外核的温度超过5000℃。这肯定会影响上面覆盖的地幔。据估计，50%的火山热量来自地核。

地球结构图。资料来源:Shutterstock/VRVector

火山活动是地球的主要冷却机制。火山活动可以通过地幔柱与地核联系在一起，地幔柱将热量从地核传递到地球表面。

然而，几十年来，地核和地幔之间是否存在物理物质交换一直是一个有争议的话题。

研究小组的发现表明，一些核心物质确实转移到了这些羽流的底部，过去25亿年来，核心一直在泄漏这些物质。

他们通过观察钨同位素比率的微小变化发现了这一点(同位素基本上是同一元素的不同版本，但中子数不同)。

为了研究核心，研究小组需要在深地幔火山岩中找到核心物质的化学示踪剂。

地核具有非常独特的化学成分，以铁、镍、钨、铂和金为主要元素，这些元素将溶解在铁镍合金中。因此，金属合金元素是研究地核痕迹的最佳选择。

寻找钨同位素

钨的化学符号是W，有74个质子作为基本元素。钨有几种同位素，包括182瓦(108个质子)和184瓦(110个质子)。

这些钨同位素最有可能成为核心物质最具决定性的示踪剂，因为地幔中182瓦/184瓦的含量远高于核心中的含量。

这是因为另一种元素铪(Hf)在起作用，它不溶于铁镍合金，富集在地幔中，一种已灭绝的同位素182HF衰变为182瓦。这使得地幔相对于核心中的钨增加了182瓦。

然而，探测钨同位素变化所需的分析极具挑战性，因为正在研究182瓦/184瓦的比值变化，而岩石中的钨浓度低至数百亿。世界上只有不到五个实验室能够进行这种分析。

泄露的证据

研究表明，地幔的182瓦/184瓦比值在地球生命周期中有显著变化，与现代地球的大多数岩石相比，古代岩石的182瓦/184瓦比值要高得多。

地幔182瓦/184瓦的变化表明钨已经从地核泄漏到地幔有一段时间了。

有趣的是，在地球上最古老的火山岩中，地幔中的钨同位素没有显著变化。这表明，从43亿到27亿年前，很少或根本没有物质从地核转移到上地幔。

然而，在接下来的25亿年里，地幔的钨同位素组成发生了重大变化。研究人员得出结论，大约26亿年前，在太古宙末期，板块构造的变化引发了地幔中足够的对流，从而改变了所有现代岩石的钨同位素。

为什么会泄漏？

如果地幔柱从地核-地幔边界上升到地球表面，可以推断地球表面的物质将不可避免地落入深部地幔。

俯冲是地球表面岩石下降到地幔的一个特殊术语。作为板块构造的一个组成部分，它将富氧物质从地球表面带入地幔深处。

实验表明，核-幔边界氧浓度的增加可能导致钨从核中分离并进入地幔。

此外，内核的固化也将增加外核的氧浓度。在这种情况下，新的结果可以告诉我们一些关于地核的演化，包括地球磁场的起源。

这些图像显示了地核和地幔之间钨同位素比率的差异，以及地核是如何将物质泄漏到地幔柱中的。资料来源:尼尔·班尼特

核心最初是一种完全液态的金属，随着时间的推移，它会逐渐冷却并部分固化。磁场是由内部固体核心的自旋产生的。内核的结晶时间是地球和行星科学中最难回答的问题之一。

这项研究提供了一种示踪剂，可以用来研究地核和地幔层之间的相互作用以及地球内部动力学的变化，并且可以提高我们对磁场产生的方式和时间的理解。

蝌蚪工作人员编译自cosmosmagazine，译者李同信，经授权转载

美国伊利诺伊大学和中国南京大学的科学家发现，地球的内核本身也有自己的“内核”。它奇怪的性质将改变我们对地球的理解。

美国伊利诺伊大学和中国南京大学的科学家利用一种新的地震波数据解释方法，发现地球核心本身也有自己的“内核”，其奇特的性质将改变我们对地球的认识。

美国伊利诺伊大学地质学教授宋晓东和由客座博士后研究员王涛领导的研究小组最近在《自然地球科学》杂志上发表了他们的研究成果。

宋晓东说:“虽然内部的核心非常小——比月亮小，但它有一些非常有趣的特性。它能告诉我们很多关于地球是如何形成的，它的历史和其他动态。它塑造了我们对地球深层过程的理解。”

研究人员利用地震产生的地震波探测地球内部，就像医生利用超声波检查病人一样。研究小组这次采用了一种新技术，不是从原始地震波数据中获取数据，而是把重点放在地震后产生的共振波上。地震就像击鼓的锤子，研究小组正在观察的共振波就像击鼓后清晰的回声。地震波检测器也可以在地震数据中获取这样的后续信号。

宋晓东说:“结果表明，我们的技术增强的相干信号比鼓本身还要清晰。这项技术的基础已经存在很长时间了。人们在进行浅层研究时经常使用这种技术，但我们将这种技术的应用延伸到地球的最深处。”

这样做，很快就有了重大发现。人们一直认为地球的核心是一个坚固的铁球体，但研究小组发现，事实上球体本身具有复杂的结构。他们发现在内核中还有一个“内核”，大约是整个内核直径的一半。内核外环层的铁晶结晶方向指向南北方向，而内核铁晶则指向东西方向。

不仅内核中铁晶体的晶体取向不同，而且它们的一些性质也与内核外层的不同。这意味着内核中的物质可能具有不同的晶体类型或不同的相。

宋晓东说:“我们发现了两个截然不同的区域，这一事实可能会告诉我们一些关于地核是如何进化的信息。例如，在地球历史上，内核的变形范围可能已经发生了巨大的变化。这可能包含地球演化的关键信息。我们在核心——地球的核心。”

这是中国南京地质博物馆的核心模型

这种核心模型总是保持恒温，但事实上，核心的冷却可能会对地球磁场造成严重损害。(照片来源:SEAN YONG/REUTERS/CORBIS)

我们的核心非常热。如果是一个寒冷、黑暗的冬天早晨，你可能只会感到寒冷，但是在地球表面的下面，有一个几乎完全由金属制成的热中心。地球的核心主要由铁镍合金组成。液态外核在内核和下地幔(一层岩浆和熔融岩石)之间起到缓冲作用。内核是一个大约750英里(1207公里)厚的固体富铁球。它也是地球上最热的地方，最高温度为11000华氏度(6093摄氏度)。

随着关于全球变暖的有害影响的讨论变得越来越激烈，你可能会认为地核会稍微变凉。但事实上，我们需要地核保持高温，以保护地球免受潜在的有害太阳风和星际碎片的影响。

地核和太阳表面一样温暖。大约从45亿年前开始，地核就一直保持这样的温度，这也是行星最初由气体和粒子组成的关键时期。重力导致铁和其他较重的物质下沉到地球的中部，而空气和水等较轻的物质上升到地壳。地球中心的物质如此之大，以至于外核的重力是地球表面的三倍。它仍然保留了一些原始热量，以及较重的物质靠近中心时重力摩擦产生的热量。核心将以每1000年1厘米的速度增长。随着它膨胀，它会得到更多的热量。衰变的放射性同位素在从地幔发出辐射时也会给地核增加热量。

如果地核完全冷却，地球将会变成一个寒冷而没有生命的星球。与此同时，它将逐渐变得暗淡:电力公司需要从地壳提取辐射热，然后用它来加热水，水变成蒸汽，让涡轮机发电。一旦地核冷却下来，人类世界将陷入黑暗。

地核的冷却也会导致我们失去地球周围的磁场，这是由地核产生的热量形成的。这个屏障保护地球免受宇宙辐射。这层屏蔽是由移动的铁引起的对流产生的。就像地球本身一样，地核也在不停地旋转——一些科学家认为它甚至比地球的其他部分还要快。摩擦力将动能转化为可以形成磁场的电能和磁能，从而将太阳发出的有害带电粒子偏转到北极和南极。

尚不清楚磁场的消失会对地球上的生命产生多大影响。有些人说地球可能会受到辐射波的影响，这会使地球过热，使其无法居住。而其他人也指出阳光的大量增加可能会导致癌症发病率的增加。更多的观察者说，我们可能会遇到能横扫一切的太阳风，可能会像横扫火星、金星及其所有海洋、湖泊和河流的太阳风一样强大。当然，我们最好不要弄清楚失去磁场意味着什么。

蝌蚪工作人员从howstuffworks编译，翻译李同信，转载必须授权。