2021年底發(fā)表于《地球與行星科學快報》上的一篇文章引起了大家的關(guān)注，文章稱來自瑞士蘇黎世理工大學的科學家發(fā)現(xiàn)了地核冷卻的速度與預(yù)期有差異，它正在加快。
要知道，地核就像是地球的“發(fā)動機”一樣，一旦它冷卻了，那么地球也就熄火了，很快就會變成和火星一樣死氣沉沉的。
那么，地核的狀況到底怎樣了？它到底有多熱？地球真的快沒電了嗎？
地核的發(fā)現(xiàn)與研究
人類之所以能創(chuàng)造璀璨的文明，其實與強烈的好奇心有著密切的關(guān)系。早在2300萬年前，屈原就寫出了著名的《天問》，表達了對宇宙的好奇。而除了好奇宇宙以外，人們也常常對自己腳下的土地充滿了好奇心，尤其是神秘炙熱的地核。正因如此看，“地問”就這樣誕生了。
作為地球的中心，地核的個頭并不小，半徑大約為3470公里，密度也非常的高，平均每立方厘米的重量都能達到10.7克左右。根據(jù)資料來看，地核的質(zhì)量是地球總質(zhì)量的31.5%，體積則是地球體積的16.2%。由此可見，千萬別將其想象成一個迷你的“核心”。
人們對地核溫度的認知也經(jīng)歷了一個曲折的過程，比如1993年科學家Boehler在雜志《Nature》上發(fā)表了研究結(jié)果，認為地核內(nèi)外核界面的溫度接近5000K，到了2013年，又有研究者于2013年在《Science》上發(fā)表論文，指出地核溫度高達6000K。
地核大致可以分為兩層，它的內(nèi)核是固態(tài)的，體積非常小只有地球的1%左右，外核則是液態(tài)的，會緩慢地流動。從目前探索的情況來看，地球固態(tài)內(nèi)核和液態(tài)外核的分界線大概在5155千米的位置，還是非常深的。
許多人覺得，相較于用肉眼觀察廣闊的宇宙，探索地核似乎顯得更加容易。所以古人在有了“問地”的意向之后，應(yīng)該很快就解開了地核的謎題。但事實上，從某種角度來說，地核的探索甚至要比探索宇宙更為艱難。因為200年前，我們對于地球內(nèi)部的分層都一無所知。
地核是在機緣巧合之下被發(fā)現(xiàn)的，十九世紀人們研究地震的時候，發(fā)現(xiàn)壓縮波和剪切波的傳遞速度有著明顯的差異，壓縮波往往會更勝一籌。并且二者還有一個顯著的區(qū)別，那就是剪切波無法通過液體傳播。
就這樣，人們不斷追溯根源，開始使用地震波來研究地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。比如英國科學家Richard Dixon Oldham就在1906年，從地震記錄和相關(guān)的研究當中，證明了地震波速度會隨著深度的增加而降低，這就意味著地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)是有分層的，它并非是完全固態(tài)
者液態(tài)的。
在研究不斷推進的情況下，人們提出了最初的設(shè)想，那就是地球的核心是液態(tài)的，因為剪切波無法穿越這里。不過在后來，大家就發(fā)現(xiàn)事情沒有這么簡單，因為在液態(tài)的核心層內(nèi)部其實還包裹著一個堅固的內(nèi)核。
資料顯示1936年，丹麥女科學家Inge Lehmann在壓縮波影子區(qū)中發(fā)現(xiàn)了新的震相，她提出這一定是地核中另一個介質(zhì)層面的反射，表示地核具有雙層結(jié)構(gòu)，外核為液態(tài)，內(nèi)核為固態(tài)。在Lehmann之后，雙層地核模型成了公認的模型。
說到這兒，大家可能覺得難以理解。其實我們可以用生活中常見的“費列羅巧克力”打比方，其堅固的巧克力外層就是地殼和地幔，而其中的夾心外部為偏柔軟的液體，這就是外地核，最中心的那個“果仁”自然就是內(nèi)地核了。
除此之外，人們還在研究當中發(fā)現(xiàn)了，液態(tài)外地核的活動會在地核和地幔的邊界形成熱地幔柱，這些熱地幔柱會從深處上升到地表，最終造成火山活動，讓板塊開始運動。也有研究認為外地核的存在，造就了地球的磁場，而磁場保護著地球，使其擁有了孕育生命的條件。
不難看出，地核對于地球還是非常關(guān)鍵的，正因如此，人們才對地核的情況十分關(guān)注。而此前，瑞士一個研究小組在監(jiān)測地核狀況的時候，就發(fā)現(xiàn)了上述的情況。
地核冷卻速度正在加快？
許多人都好奇，研究小組是如何發(fā)現(xiàn)地核在降溫的，難道說造出了溫度計深入其中進行測量？
顯然不太可能。事實上，瑞士蘇黎世理工大學的研究者是在實驗中利用了地核與地幔交界處的礦物作為參照對象。
這種礦物被稱為布氏巖，導熱性能較強，以至于人們可以通過測量布氏巖的熱導率，來估算地核的溫度。如果地核的溫度一直維持在高位的話，那么熱傳導率就會居高不下。反之，則證明地核的溫度在降溫。
當大家明白這一機制以后，就能理解為什么瑞士科學家認為地核快“沒電”了。根據(jù)資料來看，研究人員發(fā)現(xiàn)布氏巖的導熱系數(shù)比預(yù)期要高，大約是預(yù)期的1.5倍。這就意味著，過去在這一部位發(fā)生的熱傳導會更加明顯。
而更加明顯的熱傳導會在無心中增加地幔對流，最終讓地核的冷卻速度加快。由此可見，按照最新的模型來看，地核冷卻的速度遠比過去預(yù)估的要快，雖然如今咱們不能預(yù)測地核的溫度到底流失到那一階段了，但它肯定早已大不如前了。
除此之外，人們在研究中還發(fā)現(xiàn)當冷卻速度加快的時候，位于邊界的一些礦物相將發(fā)生變化。比如咱們在上文中提到的布氏巖，它就會轉(zhuǎn)變?yōu)殁}鈦礦相的礦物。正因如此，研究人員認為也可以通過估測地幔和地核邊界中鈣鈦礦相礦物的占比，來估算地核冷卻的速度。
值得一提的是，不少人害怕地核這樣冷卻下去，最終會影響到人類的生存。畢竟就算沒有火山活動和板塊運動，不會對人們造成什么太大的影響，但一旦“發(fā)動機”停轉(zhuǎn)，磁場消失，問題就變得十分嚴重了。
那么，地核冷卻速度加快，到底會不會造成人們想象中恐怖的后果呢？
地核冷卻真的那么恐怖嗎？
大家也不必過于擔心，因為即使冷卻速度比預(yù)期要快，也很難在人類生存的期間造成影響。畢竟地球的這種變化，往往都是以幾億年為一個區(qū)間的，人類的文明可能撐不到那個時候。
若我們真 有幸能熬到地核徹底冷卻的那一天，應(yīng)該也已經(jīng)掌握了更高的科技，可以隨時逃離地球。到了那時，它帶來的影響也就微乎其微了。
不過這個研究也不是毫無用處，因為它讓我們看到了地球深處還藏著許多不為人知的東西，過去的某些判斷可能是錯誤的。在有了更多的了解之后，人類也可以為未來早做打算。
