No.5ベストアンサー
- 回答日時:
マグマの熱源は放射性崩壊熱です。
ウランは現在でもごく微量ながら「自発性核分裂」を起こしますし、ウラン238、ウラン235はわずかながらアルファ崩壊しながら減っています。
ウラン238の半減期は約45億年、ウラン235の半減期は約7億年です。
ウランがアルファ崩壊して生成するトリウムも放射性崩壊をして最終的に鉛になります。
それらの「崩壊熱」に加えて、太陽からの熱エネルギーを地球大気の「温室効果」でで閉じ込め、「熱収支 = 流入・流出がバランスした状態」が現在の地球です。
なので人工的な「温室効果ガス」(CO2、気温上昇による水蒸気など)が増えると、そのバランスが崩れることになります。
下記本のP418に、地殻中のウランの存在度は、地殻1g中に2.4μgと考えられている。もしこの濃度のウランが地球全体に一様に存在したら、地球の温度はたえず上昇することになる。
でも、そうではないので、地殻の表面付近(20km以内)に存在する。
と書かれています。
「100%天然 ウラン等の放射性元素 が崩壊する時の熱に由来するからだ」と考えるのが、一番、素直で妥当だと感じます。
地球の構成中に取り込まれるときの衝撃および圧縮の熱は、大昔に放熱されて、今はゼロ。
こう考えると、何か?都合が悪いのでしょうか?
https://www.amazon.co.jp/%E5%85%83%E7%B4%A0118%E …
No.10
- 回答日時:
地球内部の温度が非常に高いので冷え切って「約-270℃」になりたくても、
太陽から光が当たるので地熱として放熱して逃げていく分が補充されて、
逃げる熱は炭酸ガスなどの温室効果で逃げにくいので均等がとれているからでは?
分からないので想像です。
均等がとれているということは、太陽から貰うエネルギーの収支は多分ゼロのはずです。
仮に太陽から貰うエネルギーの収支がゼロ以外であれば、地球の温度が、どんどん上がるか、下がるか、どちらかに進むはずです。
温暖期とか、氷河期とか、温度の変動はありますが、ほぼ一定なのは、地球自身が発熱しているからだと思います。
No.8
- 回答日時:
回答へのお礼にも色々の事情をお書きになっています。
ところで、地球に似た惑星に金星があります。
これだって、宇宙の中にありますが、地?表面付近の温度は高いらしいです。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%91%E6%98%9F
一方火星の地?表温度は地球よりは低いらしいです。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%91%E6%98%9F
太陽からのエネルギーを受ける程度、地?表面を覆う気体の状態を、金星・地球・火星で並べると、こうした環境条件が大きいように見えます。
もしも、地球が海王星付近の位置にあったら太陽光の影響も消えて、もしも、地球が小さければ気体を留め置くこともできなくて、仮に構成物質に放射性物質の崩壊を起こすものが相応にあっても、冷えているかもしれないです。
恒星という光輝くイメージですが、サイズが小さいと褐色恒星(矮星)になってしまうみたいです。 大きければ重力で崩壊を起こし発熱するのですから、宇宙には発見されていない小さな恒星が岩の塊のように多量にあるのでしょう。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A4%90%E8%89%B2 …
太陽からの距離、大きさ、気体層の状況、固体部分の成分構成の、微妙な具合だと思うのではどうでしょうか。
均等がとれているということは、太陽から貰うエネルギーの収支は多分ゼロのはずです。
仮に太陽から貰うエネルギーの収支がゼロ以外であれば、天体の温度が、どんどん上がるか、下がるか、どちらかに進むはずです。
ほぼ一定なのは、天体自身が発熱しているからだと思います。
No.7
- 回答日時:
地球ができた時からの残りの熱だけでは鉄が溶けるような高温を保てないことは、その昔にケルビン卿が計算して今の温度になるまでに要する時間は9千8百万年と結論していますが、それより古い化石が見つかっているので余熱説は破綻しています。
地球深部での熱源として3つ挙げることができます。(1)約45億年まえに数千万年にわたる、大きさが数千kmの小天体同士の高速衝突によって地球ができた時からの残りの熱、(2)放射性物質(ウランー238、ー235、トリウム232、カリウム40とそれらの娘核)の崩壊熱、(3)殻の物質が中心に向かって沈んでゆくときの摩擦熱、です。
ただし200kmより深い場所の放射性物質の組成は標本がないのでわかっていません。核の中にはマントルや地殻ほどには元々の放射性物質が含まれていないと考えられるので,対流しているマントルと核の境界付近での熱のやり取りがあるのだろうと言うのが現在の節です。そのためにマントルは多層構造になっていて下層マントルは放射性物質の濃度が高いか、局所的に放射性物質の濃度が高い部分があってそれがマントルの全体に分布しているかのいずれかであろうと考えられています。
余熱と崩壊熱は現在では大体半々です。
定量的な説明は日本語が見つからなくてすみませんが、
https://en.wikipedia.org/wiki/Earth%27s_internal …
もう少し一般的説明は、
https://education.nationalgeographic.org/resourc …
をお読みください。
放射性物質の崩壊熱、殻物質の摩擦熱、は、わかります。
しかし、約45億年まえの残りの熱(=余熱)が、未だに残っているとは思えないです。
現在の地球の熱源は、放射性物質の崩壊熱、殻物質の摩擦熱だけだと考えると、なにか?都合が悪いのでしょうか?
No.6
- 回答日時:
No.5 です。
「お礼」に書かれたことについて。>地球の構成中に取り込まれるときの衝撃および圧縮の熱は、大昔に放熱されて、今はゼロ。
>こう考えると、何か?都合が悪いのでしょうか?
追加質問の意味がよく分かりませんが、特に不都合はないと思います。
現在でも残っている「マントルの対流」とか「地球内部の運動エネルギー」を、「地球生成のときの名残」とみなすか、「新たに放射性元素が崩壊して発生したエネルギーによる」と考えるかだけの違いでは?
「地球生成のときの名残」は、46億年も経っているので、ゼロになっていると思います。
太陽を直径4 センチメートルのピンポン球としてスケールモデルを作ると、地球は砂粒くらいの大きさになり、それらの距離は4メートルになる。
らしいです。
「約-270℃」のスカスカの中に、砂粒の地球がある訳です。
砂粒(地球)生成時に、いくら高圧縮されて高温になっていても、「約-270℃」の中で46億年も保温が効くとは思えないです。
No.4
- 回答日時:
地球の公転軌道は楕円軌道であるので、それによる潮汐効果や地球の衛星である月による
潮汐力に於いて常に摩擦が発生しますので、その摩擦力による熱の発生と言う事も有ります。
それに地球の内部に掛かる重力による圧力で熱を生みますので、地球自体も熱を発生
しています。
地球表面に於いては大気が存在しますので、その大気が覆う事で太陽熱で温められる
事によって温度を保っていますし、大気が宇宙空間へ逃げる熱を弱める効果もありますから
地球が冷え切る事は現状有りません。
家の窓の二重サッシや三重サッシみたいな物ですね。
太陽を直径4 センチメートルのピンポン球としてスケールモデルを作ると、地球は砂粒くらいの大きさになり、それらの距離は4メートルになる。
らしいです。
「約-270℃」のスカスカの中に、砂粒の地球がある訳です。
砂粒(地球)生成時に、いくら高圧縮されて高温になっていても、「約-270℃」の中で46億年も保温が効くとは思えないです。
「100%天然 放射性元素 が崩壊する時の熱に由来するからだ」と考えるのが、一番、素直で妥当だと感じます。こう考えると、何か?都合が悪いのでしょうか?
https://10mtv.jp/pc/content/detail.php?movie_id= …
No.3
- 回答日時:
太陽から受ける熱量は凄まじい量です。
大気があり大気循環で熱が地球全体に回りマイナス270℃のような温度になりません。月は太陽光が当たる場所は110℃、当たらない場所はマイナス170℃です。空気があれば温度差は小さいでしょう。地球内部の熱
地球内部で発生する熱の大半は、天然 放射性元素 が崩壊する時の熱に由来する。 地熱の45から85パーセントは地殻に含まれる元素の放射性崩壊から発生している。 落下した 隕石 がもともとの地球の構成中に取り込まれるときの衝撃および圧縮の熱。
地殻内部は原子炉みないなものです。その熱でマントル対流が起き、マグマができ溶岩となって放出されます。
地殻は断熱材です。大気も。CO2やメタンは温室効果があります。
>落下した 隕石 がもともとの地球の構成中に取り込まれるときの衝撃および圧縮の熱。
その熱が、46億年も経っているのに、未だ残っているのが、感覚的に違和感を感じます。実験で、確認できるのでしょうか?
「地球がなぜ冷えないのは、100%天然 放射性元素 が崩壊する時の熱に由来するからだ」と考えると、何か?問題が生じるのでしょうか?
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https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressim …