地心溫度為什么如此之高?
如果我們可以像切水果一樣把地球一分為二,我們就可以看見地球的內(nèi)部是分圈層的。地殼是地球的最外層,類似水果的外皮。地殼的平均厚度約為17千米,庭院里、公園里的地面是地殼的最外層。如果從地面的土壤幵始向下挖,最終會碰到巖石圈。
陸地上,地殼的主要成分是花崗巖。在像美國科羅拉多大峽谷這樣的地方,流水的沖刷已經(jīng)把一部分地殼侵蝕掉,這里的花崗巖已經(jīng)暴露在外了。而在海洋下面,地殼就薄了很多,從海底開始,地殼層向下延伸大約4.8千米,主要成分是另一種巖石——玄武巖。
在地殼下面是深厚的地幔層,它的厚度約為2865千米。目前科學家也并不十分了解藏在地下深處的地幔層,只知道地幔的最外層可能主要是由一種叫作橄欖巖的巖石組成的??茖W家認為,地幔中至少有一部分是柔軟的,因為在靠近地心一側與地幔層相接的是液體溶巖。
最后,地幔下面是地球的中心,也就是地核。從地核最外層到地球最中心大約有3480千米的厚度??雌饋恚@里由于遠離太陽這個熱源,似乎應該比南、北極地區(qū)更加寒冷??墒鞘聦崉偤孟喾矗匦母浇鼫囟葮O高,平均約為4000攝氏度以上,如此高的溫度使地核的外層呈現(xiàn)液態(tài),主要是熔融狀態(tài)的金屬。
想象一個倉庫,里面裝滿了熔化了的平底煎鍋,這就與地心處的景象差不多了:混合了氧和硫的液態(tài)金屬四處流淌。隨著地球的自轉,這個地下海洋也形成了自己的洋流。
地核的密度非常大。因為星球的大部分重量都壓在地核上,所以這里的物質(zhì)被緊緊地擠壓在一起。
科學家們認為,巨大的壓力使地球的內(nèi)核成為一個固態(tài)鐵核(也含有少量氧和硫)。即使溫度很高,但是巨大的壓強使所有的鐵分子都緊緊地壓在一起,宏觀上維持著固體的狀態(tài)。地球中央的固態(tài)金屬球大約是月球體積的3/4,被包裹在液態(tài)金屬的海洋中,成為了星球中的星球。
地球深處的熱量是哪來的呢?大部分熱量是46億年前地球形成時產(chǎn)生的——體積較小的物體撞在一起形成地球就會放出熱量。但有些地質(zhì)學家卻認為大部分熱量來自于地球深處的天然的放射能。地球內(nèi)部的放射性元素會釋放粒子,比如電子,這些粒子與巖石層中的原子碰撞,將部分能量傳遞給巖石中的原子,巖石的溫度就升高了。
地球形成初期,這些放射性元素使地球內(nèi)部的巖石變得非常熱,而巖石很容易保存熱量(可以想想夏天太陽下的石頭有多燙),所以這些熱量就被保留在地球內(nèi)部了。幾百年之后,地球內(nèi)部的高溫已經(jīng)足以熔化巖石中的金屬物質(zhì)。后來,重金屬又從較輕的金屬中分離出來,沉入地心,形成了地核。
月牙泉為何不會干涸呢?
月牙泉名為“泉”,實際上它是一個“袖珍湖”,但是這個湖的形狀像一彎月牙,因此被命名為“月牙泉”。月牙泉不但美景如畫,還盛產(chǎn)“三寶”:一是泉水中出產(chǎn)的鐵脊魚,這種魚能治疑難雜癥;二是泉底有一種可催生壯陽的草叫七星草;三是湖岸有如同彩虹一般美麗燦爛的五色沙礫。
據(jù)《元和郡縣志》當中記載:在鳴沙山旁有一泓泉水,名字叫“沙井”。這口泉從古到今,無論風沙多大,都有甘美的泉水。沙漠中光照強烈,氣候干旱,蒸發(fā)量大,其他湖泊的泉眼有的會干涸,有的會被風沙填沒,只有月牙泉永遠填不沒,永遠不干涸。為什么會如此呢?這就需要了解月牙泉的成因。
傳說中國漢朝時期,有個名為李廣利的將軍曾征伐大宛,之后,在退兵返回的路上,大軍曾經(jīng)在這個地方駐扎過。當時,因為在沙漠中行軍,士兵們都十分渴,軍心動搖。在這種危急的情形 下,李將軍急中生智,“引力刺山,有泉涌出”。這就是月牙泉的由來。民間傳說認為它是天賜的“神泉”,這才在沙漠中永不干涸。
但這只是傳說,不足為信??茖W家對月牙泉進行了深人的考察研究,發(fā)現(xiàn)古時的月牙泉并不是單獨的一個小湖,而是黨河的一部分。美麗的黨河在這個地方 打了個彎,這就是月牙泉的前身。后來,黨河河水不再從這里經(jīng)過 了,但這個美麗的河灣卻留了下來,永遠地站在了鳴沙山邊,成為 一個獨立的小湖。
那么為什么它可以在烈日的蒸烤、干旱的逼迫下一直保持清亮永不干涸呢?原來,月牙泉在地形上與三危山大斷層的走向是一致的,都是東北走向,這樣,孕育了月牙泉的黨河地下水就可以繼續(xù)滋潤月牙泉,月牙泉有大量地下水供應,自然就不會干涸了。月牙泉的周圍環(huán)境也很奇特,它的南面有金字塔形的沙丘將風沙擋在了外面,這樣,沙漠中的狂風只能吹動兩面山坡和沙丘背部的沙粒,這些小變動是不會引起大面積沙丘轉移的,月牙泉也不會受到風沙的威脅。
因而,月牙泉不會被大量沙粒所填滿,也不會因沙丘轉移而像羅布泊一樣不斷改變?nèi)奈恢?。正是這些諸多的有利因素,才使得沙漠中的月牙泉永不干涸。
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