熔融的地幔是怎么来的?是内部摩擦生热?
熔融的地幔是怎么来的?是内部摩擦生热?
文/袁玉刚 图/来自互联网
地球上沧海桑田。据说是因为地球有地幔。地壳浮在地幔(地下50公里处莫霍界面)上,所以地壳板块可以运动,致使天翻地覆。地核藏在地幔(地下2900公里处古登堡界面)里,像个鸡蛋黄。
万事皆有因果,没有永恒。地球为什么会有地幔呢?难道是与生俱来的?地幔为什么呈熔融状态?热量来自哪里?
图1 地球构造
一些 科学家认为地幔是金属地核之外巨厚的硅酸盐壳层。 几十亿年前,环绕太阳公转的无数小行星因万有引力作用而相撞形成火球。火球表面的物质冷却而成为地壳,内部没有冷却的物质即为岩浆。岩浆继续冷却,地壳就会成为铁板一块,多亏地幔里的放射性同位素一直衰变,所以保持了地幔的熔融状态 。
另外一些 科学家认为地球自身的引力使地球上的物质给地心一个很大的压力,越往内部压力越大,地心就会产生极大的热量使物质熔融。
还有一些 科学家认为地球内部放射性元素的衰变释放大量的热使物质熔融。
这些观点有一个共同的问题,即不管是引力作用,还是放射性同位素衰变,抑或是 小行星撞击,产生的热量都会加热整个地球,为什么只有地幔是熔融状态呢?地核温度最高,应该熔化了。但事实上不是这样。
还有,地球在400公里和670公里深度上存在两个明显的不连续面,可将地幔分成由浅至深的三个部分:上地幔、过渡层和下地幔。上述观点又该如何解释呢?
我的看法是:地幔的产生另有原因。
地幔的产生有外因和内因。
内因是地球物质具有可聚可散性。没有可聚性就形不成地球;没有可散性,钢板一块就形成不了岩浆。
外因是有一种力量推动地球自转和公转。这种力就是旋涡力,和地球上的台风一样。
地球自转中心速度大,外面速度越来越小。这种速度差异导致地球分层,并且内外层面相互摩擦,产生大量热能,还无处释放,只能积聚在层面附近。久而久之,层面附近物质熔融。这就形成了地幔。
我们都熟悉轴承。轴承的作用是转动和润滑。轴承烧坏了就是因为负载过大,摩擦力太大。小小轴承尚且如此,大大的地球可想而知。
图2 轴承
地球层间的摩擦生热导致地幔的形成,也催生了地球的磁场,推动了地壳的板块运动,但却只能破坏地核而无法液化地核。因为地核与地壳永远都是相互摩擦的两个面。
万有引力说、原始热能说、 小行星撞击说、放射性物质衰变说都解释不了地球的多层状结构。只有旋涡力说符合实际,能够放之四海而皆准。
地幔、地核有许多层。上地幔、下地幔只是暂时的分法。地核的内外之分也是暂时的。随着标准的细化,还会发现许多层。
图3 地球剖面图
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