地核的发现与研究：瑞士科学家称，地核冷却速度正在加快

2021年底发表于《地球与行星科学快报》上的一篇文章引起了大家的关注，文章称来自瑞士苏黎世理工大学的科学家发现了地核冷却的速度与预期有差异，它正在加快。

要知道，地核就像是地球的“发动机”一样，一旦它冷却了，那么地球也就熄火了，很快就会变成和火星一样死气沉沉的。

那么，地核的状况到底怎样了？它到底有多热？地球真的快没电了吗？

地核的发现与研究

人类之所以能创造璀璨的文明，其实与强烈的好奇心有着密切的关系。早在2300万年前，屈原就写出了著名的《天问》，表达了对宇宙的好奇。而除了好奇宇宙以外，人们也常常对自己脚下的土地充满了好奇心，尤其是神秘炙热的地核。正因如此看，“地问”就这样诞生了。

作为地球的中心，地核的个头并不小，半径大约为3470公里，密度也非常的高，平均每立方厘米的重量都能达到10.7克左右。根据资料来看，地核的质量是地球总质量的31.5%，体积则是地球体积的16.2%。由此可见，千万别将其想象成一个迷你的“核心”。

人们对地核温度的认知也经历了一个曲折的过程，比如1993年科学家Boehler在杂志《Nature》上发表了研究结果，认为地核内外核界面的温度接近5000K，到了2013年，又有研究者于2013年在《Science》上发表论文，指出地核温度高达6000K。

地核大致可以分为两层，它的内核是固态的，体积非常小只有地球的1%左右，外核则是液态的，会缓慢地流动。从目前探索的情况来看，地球固态内核和液态外核的分界线大概在5155千米的位置，还是非常深的。

许多人觉得，相较于用肉眼观察广阔的宇宙，探索地核似乎显得更加容易。所以古人在有了“问地”的意向之后，应该很快就解开了地核的谜题。但事实上，从某种角度来说，地核的探索甚至要比探索宇宙更为艰难。因为200年前，我们对于地球内部的分层都一无所知。

地核是在机缘巧合之下被发现的，十九世纪人们研究地震的时候，发现压缩波和剪切波的传递速度有着明显的差异，压缩波往往会更胜一筹。并且二者还有一个显著的区别，那就是剪切波无法通过液体传播。

就这样，人们不断追溯根源，开始使用地震波来研究地球内部的结构。比如英国科学家Richard Dixon Oldham就在1906年，从地震记录和相关的研究当中，证明了地震波速度会随着深度的增加而降低，这就意味着地球内部的结构是有分层的，它并非是完全固态

者液态的。

在研究不断推进的情况下，人们提出了最初的设想，那就是地球的核心是液态的，因为剪切波无法穿越这里。不过在后来，大家就发现事情没有这么简单，因为在液态的核心层内部其实还包裹着一个坚固的内核。

资料显示1936年，丹麦女科学家Inge Lehmann在压缩波影子区中发现了新的震相，她提出这一定是地核中另一个介质层面的反射，表示地核具有双层结构，外核为液态，内核为固态。在Lehmann之后，双层地核模型成了公认的模型。

说到这儿，大家可能觉得难以理解。其实我们可以用生活中常见的“费列罗巧克力”打比方，其坚固的巧克力外层就是地壳和地幔，而其中的夹心外部为偏柔软的液体，这就是外地核，最中心的那个“果仁”自然就是内地核了。

除此之外，人们还在研究当中发现了，液态外地核的活动会在地核和地幔的边界形成热地幔柱，这些热地幔柱会从深处上升到地表，最终造成火山活动，让板块开始运动。也有研究认为外地核的存在，造就了地球的磁场，而磁场保护着地球，使其拥有了孕育生命的条件。

不难看出，地核对于地球还是非常关键的，正因如此，人们才对地核的情况十分关注。而此前，瑞士一个研究小组在监测地核状况的时候，就发现了上述的情况。

地核冷却速度正在加快？

许多人都好奇，研究小组是如何发现地核在降温的，难道说造出了温度计深入其中进行测量？

显然不太可能。事实上，瑞士苏黎世理工大学的研究者是在实验中利用了地核与地幔交界处的矿物作为参照对象。

这种矿物被称为布氏岩，导热性能较强，以至于人们可以通过测量布氏岩的热导率，来估算地核的温度。如果地核的温度一直维持在高位的话，那么热传导率就会居高不下。反之，则证明地核的温度在降温。

当大家明白这一机制以后，就能理解为什么瑞士科学家认为地核快“没电”了。根据资料来看，研究人员发现布氏岩的导热系数比预期要高，大约是预期的1.5倍。这就意味着，过去在这一部位发生的热传导会更加明显。

而更加明显的热传导会在无心中增加地幔对流，最终让地核的冷却速度加快。由此可见，按照最新的模型来看，地核冷却的速度远比过去预估的要快，虽然如今咱们不能预测地核的温度到底流失到那一阶段了，但它肯定早已大不如前了。

除此之外，人们在研究中还发现当冷却速度加快的时候，位于边界的一些矿物相将发生变化。比如咱们在上文中提到的布氏岩，它就会转变为钙钛矿相的矿物。正因如此，研究人员认为也可以通过估测地幔和地核边界中钙钛矿相矿物的占比，来估算地核冷却的速度。

值得一提的是，不少人害怕地核这样冷却下去，最终会影响到人类的生存。毕竟就算没有火山活动和板块运动，不会对人们造成什么太大的影响，但一旦“发动机”停转，磁场消失，问题就变得十分严重了。

那么，地核冷却速度加快，到底会不会造成人们想象中恐怖的后果呢？

地核冷却真的那么恐怖吗？

大家也不必过于担心，因为即使冷却速度比预期要快，也很难在人类生存的期间造成影响。毕竟地球的这种变化，往往都是以几亿年为一个区间的，人类的文明可能撑不到那个时候。

若我们真 有幸能熬到地核彻底冷却的那一天，应该也已经掌握了更高的科技，可以随时逃离地球。到了那时，它带来的影响也就微乎其微了。

不过这个研究也不是毫无用处，因为它让我们看到了地球深处还藏着许多不为人知的东西，过去的某些判断可能是错误的。在有了更多的了解之后，人类也可以为未来早做打算。