Tulips Chen

日本的一个研究小组通过中微子探测器来观测地球内部放射性元素的数量和分布情况，得出结论——在地球表面释放的热量中，大约有54%来自放射性物质衰变。

　

地球诞生的初期是一颗炽热星球

 

  　地球在诞生几十亿年之后，仍然是一颗内心炽热、表面温暖的星球。一个国际研究小组最近报告说，他们通过对中微子的观测发现，地球自身热量大约有一半来自放射性物质衰变，另一半则是从地球刚形成时保存至今的原始热量。
　　此前曾有研究由间接证据推算出类似的数值。这项新研究是首次根据实际观测得出结论，有助于研究地球的形成和演变过程。相关论文发表在新一期英国《自然地球科学》杂志网络版上。
　　以日本东北大学为主的这个研究小组，利用位于日本中部岐阜县一座矿山地下千米处的装置“KamLAND”，观测来自地球内部的中微子。中微子是一种不带电、质量极小、穿透力极强的基本粒子，可由多种途径产生，包括地球热量的重要来源——放射性铀和钍的衰变过程。
　　由于中微子可以穿透几乎任何障碍，即使放射性物质位于地下深处，也能依据观测到的中微子数量，推算出放射性物质的数量和分布情况。
　　从2002年3月到2009年11月，研究小组共观测到841个中微子。排除掉来自核电站、核废料、宇宙射线等的中微子之后，可能有106个中微子来自地球内部天然放射性物质的衰变。
　　据此推算，地球内部天然铀-238和钍-232衰变产生热量的功率大约为21万亿瓦。结合以前对钾-40等物质衰变的研究，研究小组得出结论——在地球表面释放的热量中，大约有54%来自放射性物质衰变，剩余部分是从地球诞生时保存至今的原始热量。
　　科学界通常认为，太阳系是近46亿年前从一片气体尘埃云中诞生的，其中一部分尘埃在引力作用下收缩成为地球。地球在最初形成时是炽热熔融的状态，此后因为原始热量流失而逐渐冷却。同时，地球内部铀、钍、钾等放射性同位素的衰变，持续产生出新的热量。
　　这项研究加深了人们对地球热量产生和流失情况的认识，可望为地质研究提供帮助。地球内部热量是地质运动的原动力，火山、地震、山脉的形成与变迁，都是地球热量释放的体现