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地心有多熱?

電影〈地心毀滅〉中,主角們駕駛維吉爾號潛地艇,鑽進地函中企圖引爆特殊裝置讓地核轉動。但現實生活中,人類根本無法鑽進地心,其中一個原因是——超高溫。
 
 
地球分層示意圖。(圖/Jeremy Kemp 繪製,Mikepanhu 中譯,Wikipedia)
▲地球分層示意圖。(圖/Jeremy Kemp 繪製,Mikepanhu 中譯,Wikipedia)
 
今年(2013年)4月有線電視重播了一部好萊塢電影〈地心毀滅〉(The Core,2003),電影中,一個菁英科學家團隊必須深入地心扭轉乾坤。問題在於地心的溫度究竟有多高?

剛好4月底美國的《科學》刊出一篇研究論文,一個法國研究團隊發現地心的溫度高達攝氏6,000度,比過去估計的高出1,000度。

話說地函之下的地球核心有內外二層:內核心是固態鐵,外核心是液態鐵。科學家分析地震波,可以判斷液態核心與固態核心的厚度,但是無法知道溫度。科學家估計,外核心的壓力高達130萬大氣壓,溫度在攝氏4,000度以上。內核心由於溫度、壓力更大,因此鐵是固態。根據一個流行的理論,地球內外核心的溫度差導致的熱運動,加上地球自轉,形成產生地球磁場的發電機。

估計地球核心的溫度,是在實驗室測量鐵在各種壓力下的熔點。這個測量非常困難,因為控制溫度、壓力,不讓鐵在高壓高溫時發生化學變化,以及準確判斷熔化跡象,都非常困難。

這個法國團隊實際測量到鐵在220萬大氣壓下的熔點是攝氏4,800度,然後以外插法算出330萬大氣壓下的熔點,那正是液態核與固態核交界處的壓力。結果是攝氏6,000 ± 500度,比20年前一個德國團隊估算出的數值高出1,000度。
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