如果地心冷却下来,世界将会变成什么样天

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。如果地心变冷，世界将会发生什么呢？这个问题毫无疑问会激起大家对我们居住的这个星球的好奇心，但是你绝对不会希望这件事情真的发生。地球的地心对于维持地球上生命的延续发挥了很多的作用，如果地心变冷的话，它的这些重要功能都会受到很大的影响。图解：地球地壳的结构图源：quora我先来明确一件事情：如果地心是冰冷的，我们的地球就会成为一个寒冷并且不会有生命存在的星球。这似乎概括了所有星球的最终结局，但是为了科学起见，我们先来看一些地心变冷会造成的影响的具体例子。图源：quora地心变冷，我们的地热能源便会消失，原先利用地热能源发电的装置只能依靠热水的蒸汽发电，而这些蒸汽笼罩在地球表面，黑暗也将笼罩地球。这些蒸汽通过一系列复杂的过程驱动涡轮机发电。换句话说，地心变冷，地球就会变暗。另外一个方面，由于地心维持着地球表面的大气层和磁场，地心变冷后，来自太阳的危险辐射将会侵袭地球。地心中持续流动的铁形成了地球的磁场这个保护罩，保护了我们免受有害宇宙太阳射线伤害。图解：太阳耀斑图源：quora如果这层保护罩消失，宇宙的辐射射线就会立刻猛烈地攻击地球，这些射线会引发癌症，会让我们的地球变得更热。太阳风一直都在吹向我们的地球，只是目前它被地球的磁场作用，没有对地球产生很大的影响，否则某些猛烈的风会将我们的海洋和河流都吹干，正是我们热的地心阻止了这种事情的发生！还有许多假设性的问题吸引着人们讨论，尤其是涉及到对于气候变暖存在的潜在解决方案。“地心变冷”也是这种假设性问题之一，这个事情如果真的发生了，那么对人类来说将是灾难性的后果，希望这种假设永远只会是假设。太多的专业知识我就不涉及了，在这里只讲一个黑体辐射。一个理想表面的球体会向外辐射热量直到它和周围的温度一样为止。一个叫劳德·开尔文的伙计提出了下面的公式：图解：是总共热辐射的时间，中括号里的变量分别是最终辐射温度和最初辐射温度，括号外均为与辐射体有关的常量，换句话说，如果知道一个辐射体的初始辐射温度和最终辐射温度，那么就可以求得辐射过程已经持续的时间。将地心温度初始温度假设为无穷大，经过计算地球已经辐射了大概3万年图源：quora换句话说就是3万年，但是地球的年龄比这个时间要长，我们可以推断出一件有趣的事情，那就是地心中有活跃的化学元素在发生反应加热着我们的地心。以我们目前对地球的了解，你所站的这个地壳的厚度还没有你走到下一个大城市的距离大。在很多地方，它的厚度只有10-50千米。图解：各地地壳的厚度图源：quora地壳的厚度相对于直径为km的地球来说，就如同气球的外膜。那么是什么元素在加热地心呢？这些元素有铀-，铀-，钍-和钾-40。他们的半衰期大约分别为44.7亿年、70.4亿年、亿年和12.8亿年。一位名叫约翰·韦福根的教授在他的书《EnergeticsoftheEarth》中指出现在地心的温度大约为K，比45亿年前太阳系刚形成时低了大概K。这也就是说地心的温度讲到0K还需要亿年。这个时间可以被认为是无限长。关于这个问题我们可以参考一下火星。炽热的地心是维持地球运转和万物生存的主要因素。两个核心高温的固态铁在地球的地心中旋转，旋转速率超过了地球其他部分的转速，我们称之为“超自转”。地心的内芯的旋转方向为自西向东，而其他外部熔融态的部分则是以更慢的速度自东向西转。正是外芯的产生了地球的磁场，这种场也促使着内芯的自转。火星的问题地球和火星常常被称为姊妹星球，两个星球的物理组成很多都很相似，只有两大不同：地球更大以及地球的地心维持的时间更长。体型的区别或许可以解释火星很早就荒芜了，而地球还是一个可视的有大量水存在的星球。星球科学家们认为火星的核心比地球的地心要小，自转速度也要更慢。这个转速慢体积又小的核心无法阻止火星热量从原本就稀薄的大气中快速消散出去。一旦它的温度降得足够低，这个星球中心驱动着具有保护功能的磁场的能量源泉就会枯竭，这时来自太阳的辐射就会将大气剥离出星球，只留下来百分之零点六的海平面。预想一下未来？许多研究行星的科学家喜欢研究火星，因为火星或许对地球的未来有某种指示作用。星球的核心变冷，是所有有自转的核心的并以岩石为基础的星球最终都要经历的一种现象。这就像是人的衰老和死亡。下面是一些科学家认为如果地心变的足够冷可能会发生的事情：1.星球的磁场会随着地心冷却和凝固而变得越来越弱，范艾伦辐射带会随着磁场的减弱而逐渐消失。2.随着范艾伦辐射带消失，越来越多的太阳辐射将会到达地球，地球上的动植物患癌症或疾病的几率将会升高。只有生活在深海环境的生物才能幸免。全球温度在辐射的作用下也会逐渐上升。3.最终，太阳风会将地球的大气剥离，孤零零光秃秃的地球会被太阳辐射所覆盖，地球将不再能够支持生命乃至微生物的存活。当然，上面的设想的提出，都是基于我们目前所了解的地心对我们的作用以及我们对火星过去的猜测。究竟这些变化的发生会有多快（数小时？数日？还是数年数世纪？），以及当我们人类真正注意到这些变化时，它们正处于怎样严重的状态，这些都值得慢慢讨论。不管哪种结局将会发生，你都不必惊慌，因为就算发生，也会在很久很久之后了（如几十亿年以后）。如果你是在遥远的未来读到这些，祝贺你能够读懂古老的英语:-)。FY:饿了作者:quora如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处