地心温度高达5000多度为什么地球都形成了45亿年还没凉透

如今我们大家都知道，地球内部的温度很高，地心大概有5000多度，地心和地壳之间还有很长的距离，这当中的结构也很复杂。可是这就带来一个问题，为什么地球都有45亿年的历史了，还没有完全凉透？需要多久才能凉透呢？

探索地球的内部

其实人类对于地球的了解远不如对于太阳的了解，一直以来，地球的结构就是历代学者们很头疼的问题，因为它是真的是一个很复杂的问题。比如：在牛顿时代，有个叫做哈雷的学者，是牛顿的迷弟，他曾经预测出一种彗星的周期，因此，这类彗星也被叫做哈雷彗星。

他就提出，地球应该是空心的，这也被称为地球空洞说。其实和他有类似想法的学者有很多。其实这完全就是纯粹的猜测，并没什么过硬的证据。毕竟以几百年前的技术来看，想要探测到地球内部几乎是一件不可能的事情。

后来，到了上世纪，苏联和美国相继的挖坑，希望可以尽量挖得足够深。美国在挖到8000多米的时候就放弃了，而苏联人这挖到了12262米，这也被为科拉超深钻孔。挖到这个程度时，温度已经很高很高，而且岩石层也加固。当时钻头十分昂贵，继续钻下去并不容易，于是就放弃了。

人类通过“挖坑”这个技术来探索地球结构也基本上就到这个程度，后来确实有比科拉超深钻孔更深的，但是也没有深多少。

那我们现在是如何探索地球内部的呢？

其实利用的叫做地震波。所谓的地震波指的是从地震的源头向四周传播的振动，在地震的时候，地震源会产生辐射向周围的弹性波。科学家通过分析每次出现的地震波的特点，就可以逐渐描绘出地球的内部结构。这也是目前我们认识地球内部的主要方式之一。

可能你要说了，这个方法靠谱吗？

其实目前来看，还是比较靠谱的。许多人可能会觉得不是亲眼所见，就算不上靠谱。其实很多事情和破案很像，我们不也许会出现在案发现场，那我们如何给凶手定罪？其实利用的就是搜集足够的证据来证明。地震波实际上的意思就是地球结构的证据。

地球的能量来源

知道了人类如何了解到地球结构的方式，我们继续来讲讲为什么地球不会凉透？其实和地球结构是息息相关的。不过，说这样的一个问题前，我们得先搞清楚地球的能量从哪来？

具体来说是这样的，有20%的能量来自于地球形成之初，构成地球的物质的引力势能转化成的热能。这是由于当时的物质来自于四面八方，它们在引力坍缩下，向中心聚拢，这时，这些物质的引力势能就会在这样的一个过程中转化成热能。

除了之外，从地球形成之后一直持续至今，一直在作为主力输出的是地球内部的放射性元素衰变所产生的热能，这部分占据的80%。（这里补充一句，其实潮汐力导致的摩擦也会产生热能，但这部分占比很小很小。）

放射性元素的衰变是在原子核层面上发生的反应。我们都知道，原子核是由质子和中子构成的。质子和中子能够被束缚在原子核内，是因为有核力的存在。

但是我们要知道的是，核力和引力是不同的，核力是有作用范围的，核子数多了就会不够稳定。原子核内的质子数核中子数，是由往最低能量状态发展的。所以，原子序数非常大的元素都会有向铁原子核的方向发展，原因也很简单，铁原子核是最稳定的。于是，它们就会发出射线，来让自己稳定下来。比如：α衰变。

这些射线会带走大量的能量，这也就能给外界提供热能。目前来看，地球内部主要提供能量的是铀、钍。

这些射线是带有大量的能量的，地球内核的能量主要就是来自于这些放射线元素的衰变。这样元素主要是铀和钍。

地球能量的散失

知道了地球能量的来源，我们再来看看地球能量是如何散失的。

实际上，地球向地面导热的效率是非常非常低的。我们大家可以来对比一下，太阳的辐射效率是每平米170瓦，而地球内部传导到地球表面的效率是每平米0.85瓦。两者相差200倍。所以和太阳比起来，地球内部对于地表温度的贡献简直是微乎其微。

那问题就来了，为什么地球内部传导热的速度这么慢？

这其实和地球的结构有关系，根据地震波的分析，我们如今所知道的是，地心位置其实存在着一个月球大小的铁球，是固态，而不是液态。可能你要说了，5000多度，铁早就成了液态咋还是固态？

这里其实是铁的一种特殊的形态，由于温度和压强（这里的压强是地球表面300多万倍的压强）的双重作用，这里的物质形成出了非常不同的晶体结构，所以才呈现出了固态。

而在铁球的外面，有一片中间地带。客观地说，如今我们还搞不清楚这部分是岩浆还是其他啥东西，而这片中间地带再往上，就是一层厚厚的岩石层，大概有2900公里那么厚。

地球内部传导热如此慢，很大程度上主要是因为这部分岩石层实在太厚了，起到了非常好的保温作用，隔绝了地球内部的热能向上传递的路径。而且进一步分析可以发现，那部分中间层也起到了隔绝的作用。基于这些原因，地球其实很难完全凉透。即使是等到了太阳都变成一颗白矮星，只要地球没有被吞噬，地球内部就还是温度很高的状态。