美科学家测出地核温度 与太阳表面相当

资料图：地球构造示意图

　　新浪科技讯 北京时间4月1日消息，据国外媒体报道，美国的科学家日前公开表示，他们目前已经测出地核-地幔边界的温度大约为3700摄氏度，并估计地核内部温度可能高达5000摄氏度，几乎与太阳表面一样热(太阳表面的温度约为5500摄氏度)。

　　在3月30日出版的《科学》杂志上，美国麻省理工学院教授罗伯特-范德休斯特和他的科研小组公布了他们的最新研究成果。罗伯特-范德休斯特教授称，他们目前已经测出了地核最上层的温度，地核的温度可以高达约3700摄氏度。

　　罗伯特-范德休斯特在论文中表示，研究人员们通过对由

地震引发的地震波进行实时监控，进而对中美洲下面的地域进行了详细地检测。这一新发现将帮助地质学家研究地热是如何通过地球内部传到地球表面的。地热的传播过程引发了地球一系列的地质活动，如地震、火山、地磁场等等。科学家们计算从地表散发到了大气层的总热量约为42万亿瓦，罗伯特-范德休斯特的试验小组估计从地核传出的热量约占其中的三分之一。

　　罗伯特-范德休斯特称，地震波可以穿过几千英里的地球内部。通过读取地震波数据，可以有效测出地核与地幔之边界的温度。那么，这一温度到底是如何测出的呢？原来，地震波的速度显示了它们所过之处的化学和物理属性。研究小组将地震波数据与矿物质物理属性的数据进行综合，就算出了地幔、地核和两者边界上的温度。具体来说，有一种叫做pervoskite的矿石可以在特定温度和压力条件下相变为post-pervoskite。

　　据罗伯特-范德休斯特的博士研究生王平透露，他通过运用普适RADON变换的方法变换地震数据得到地球内部相关反射界面。接下来假设这些界面正是由于这个相变造成。而这个界面的压强是可以估计的，这样也就可以估计相应的温度。王平经过计算认为地幔边界的温度约为3700摄氏度。据此可以进一步估计地核的温度可以高达5000摄氏度。结合其他研究的关于太平洋下面的区域的热量损失估计，地球从地核到地幔的热量输出约为7.5至15万亿瓦，远比以前的研究估计的要高。

　　根据地震波的传播速度判断，地核可分为内核和外核，外核为液态，内核为固态。地核主要成分为铁、镍等。目前很多专家认为，地球内核中的主要物质有可能是处于晶体状态的铁镍合金。但也有科学家在实验中发现，将铁加热至熔融状态，并把熔融铁所处环境的压力逐渐升高至10万个大气压时，熔融铁的粘滞性会不断增强，铁中的晶格会逐渐受到破坏，其原子结构呈现出不规则排列状态，即非晶体状态。地球内核中的压力最大可达约370万个大气压，随着压力和温度的增加，熔融铁的粘滞性会继续升高，其非晶体特性会愈加明显。因此，地球内核中的主要物质很有可能是粘滞性极高、处于非晶体状态的、含铁镍成分的物质。

　　罗伯特-范德休斯特说，"然而我们对地球内部其他一些特征确实有了一定的了解。数年来，我们一直在研究地球内部由地震所引起的并以弯曲路径传播的震动波。通过研究这些波的路径，我们可以确定在不同深度地球密度的增加情况。在我们所能往下钻探的范围内，地球皆由岩石组成，其密度并未随深度出现明显的增加。明显大于岩石密度的物质是金属，而最常见的金属是铁。因此，我们确信，地球有一个被岩石幔所围的铁核。越向地核深入，压力会不断增加，铁的熔点也会不断增高。事实上，铁的熔点似乎比温度上升得要快。这样，在地球最中心的75英里范围内，铁核变为固态的内核。压力已使铁的熔点变得非常高，以至于不断升高的温度也不能熔化内核。"

　　由于地核具备上述特征，所以科学家们在实验室里很难进行模拟，因此对它的了解也就很少。但有一点科学家是深信不疑的，那就是地球内部是一个温度极高而且极不平静的世界，地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。(刘妍)