även om vi crust-invånare går på fin sval mark, under våra fötter är jorden en ganska varm plats. Tillräckligt med värme kommer från planetens inre för att göra 200 koppar rörligt varmt kaffe per timme för var och en av jordens 6.,2 miljarder invånare, säger Chris Marone, Penn State professor i geovetenskap. I centrum, är det troligt temperaturer överstiger 11.000 grader Fahrenheit, varmare än ytan av solen.
ett tvärsnitt av jorden avslöjar tre koncentriska lager. Runt utsidan, en tunn, hård skorpa som sträcker sig från 10 till 100 kilometer tjock. Under det, en munkformad mantel 2.900 kilometer tjock. I stället för deg består den av viskös smält sten som strömmar mycket långsamt, på en geologisk tidsskala. ”Det rör sig lika snabbt som dina naglar växer”, förklarar Marone.,
i mitten av jorden ligger en tvådelad kärna. ”Den inre delen handlar om storleken på vår måne”, säger Marone, ” och har en densitet av väsentligen stål.”Den yttre kärnan som omger det är ett hav av flytande metall 2.300 kilometer tjock. Jordens rotation gör detta hav flöde och virvel, och den rörliga metallen genererar planetens magnetfält.
det mesta av jordens värme lagras i manteln, säger Marone, och det finns fyra källor som håller den varm., För det första, det finns värmen kvar från när gravitationen först kondenserade en planet från molnet av heta gaser och partiklar i pre-Earth utrymme. När den smälta bollen kyldes, för ungefär 4 miljarder år sedan, härdade utsidan och bildade en skorpa. Manteln kyler fortfarande ner.
”Vi tror inte att den här ursprungliga värmen är en stor del av jordens värme, säger Marone. Det bidrar bara 5 till 10 procent av den totala, ” ungefär samma mängd som gravitationsvärme.,”
för att förklara gravitationsvärme framkallar Marone igen bilden av den heta, nybildade jorden, som inte var av konsekvent densitet. I en gravitationssorteringsprocess som kallas differentiering drogs de tätare, tyngre delarna till mitten, och de mindre täta områdena förskjutits utåt. Friktionen som skapades av denna process genererade stor värme, som, liksom den ursprungliga värmen, fortfarande inte helt har försvunnit.
då finns det latent värme, säger Marone. Denna typ härrör från kärnans expanderande när jorden kyler inifrån och Ut., Precis som frysning vatten vänder sig till Is, att flytande metall vänder fast-och lägga till volym i processen. ”Den inre kärnan blir större med ungefär en centimeter varje tusen år”, säger Marone. Värmen som frigörs av denna expansion sipprar in i manteln.
För allt detta säger Marone, den stora majoriteten av värmen i jordens inre—upp till 90 procent-drivs av sönderdelning av radioaktiva isotoper som kalium 40, uran 238, 235 och torium 232 som finns i manteln. Dessa isotoper utstrålar värme när de fäller överskottsenergi och rör sig mot stabilitet., ”Mängden värme som orsakas av denna strålning är nästan densamma som den totala värme som mäts som härrör från jorden.”
radioaktivitet är närvarande inte bara i manteln, men i jordskorpans stenar. Till exempel förklarar Marone, ett 1 kilo granitblock på ytan härrör en liten men mätbar mängd värme (ungefär lika mycket som en .000000001 watt glödlampa) genom radioaktivt förfall.
det kanske inte verkar så mycket. Men med tanke på mantelens storhet, lägger det upp, säger Marone.,
någon gång miljarder år i framtiden förutspår han, kärnan och manteln kan svalna och stelna tillräckligt för att möta skorpan. Om det händer blir jorden en kall, död planet som månen.
långt före en sådan händelse kommer dock solen sannolikt att ha utvecklats till en röd jättestjärna och vuxit tillräckligt stor för att uppsluka vår rättvisa planet. Vid den tiden, oavsett värme som finns kvar i manteln kommer knappast att spela någon roll.