今でも、地球形成時の原始の熱が４６億年経過した今でも残っているのはおかしい？

そう感じませんか？

魔法瓶の中の熱いお茶も、時間が経てば冷めます。
地球形成時の原始の熱も、４６億年も経てば、冷めるはずです。

長時間が経過して、冷めない奇妙な物理現象は、他で見られないはずですし・・・？？？

逆に、今でも23.2兆ワットもあるなら、地球形成時の原始の熱は、飛んでもない大きな値で、飛んでもない地磁気が発生したはず？ではないでしょうか？
数式で客観的に示せないですが、感覚的に、おかしいと感じませんか？



https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressim …

質問者からの補足コメント

• 

  地球物理学者・・・・生活かかっているねん。
  
  大勢に逆らって、露頭に迷いたくないねん。
  
  というのが、本音な気がします。
  
  地球形成時の原始の熱が４６億年経過した今でも残っているのはおかしい？
  
  汗？？？

    補足日時：2024/07/07 15:10

• 

  地面や大気などのある場所における 熱 ねつ の出入り。 地球全体について見ると，地球（大気をふくめる）と地球外の 宇宙 うちゅう 空間との 熱 ねつ の出入りは，長い時間を 平均 へいきん すれば0である。
  
  前述の「失うエネルギー」とは、地球の大気が得たエネルギーが長い時間をかけて必ず宇宙へ放射されることを前提としており、「失うエネルギー」から除いた地熱や潮汐によるエネルギーもやがて宇宙へ放射されるため、結局は収支は0となる。
  
  https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83 …

    補足日時：2024/07/09 15:04

• 

  地球一周の距離(外周)はおよそ4万キロメートル
  
  ジェット機は、最高速度となる1万1854キロメートル毎時（7546マイル毎時、マッハ9.68）
  
  人類は数時間で、地球一周できるのです。
  
  地球は、確かにデカイけど、感覚的にも
  
  地球形成時の原始の熱が４６億年経過した今でも残っているのはおかしい？
  
  と感じませんか？

    補足日時：2024/07/09 19:49

• 

  ざっくり言いますと、
  基本的に電気は貯められない
  のと感じで、
  長期的には、熱も貯められない
  のだと感じます。
  
  地球形成時の原始の熱が４６億年経過した今でも残っているのはおかしい？
  
  つまり
  地表での熱流量（地球が宇宙に放射する熱量）44.2兆ワット＝地球内部の発熱体が、常時、発熱している熱流量
  のはずです。（間違っているかもしれませんが、多分、、、）

    補足日時：2024/07/09 20:36

No.31 ベストアンサー 回答者： taunamlz 回答日時： 2024/07/10 10:48

想像できないとか、なるはずとか、そんなことを書いても意味がありません。

なので、あなたが信じていると思われる
・地表での熱流量（地球が宇宙に放射する熱量）44.2兆ワット
・放射性物質起源の熱生成は合計21兆ワット
・残りは23.2兆ワット
から計算してみましょう。

地球の質量は約6×10の24乗kgです。
地球の核の質量は、地球の質量の1/3と言われているので、核の質量は約2×10の24乗kgです。
鉄の比熱は444(J/Kg K)と言われていますが、100度だと522(J/Kg K)、500度だと651(J/Kg K)と、温度が高くなるほど高くなります。
核の温度は5500度ですから、比熱はもっと高いと思われますが、ひとまず500度の651(J/Kg K)を使います。


これらから核の熱量を求めます。
熱量[j]は温度×質量×比熱で求められますので、

核の熱量＝温度×質量×比熱＝5500×（2×10の24乗）×651＝7×10の30乗[j]

です。

あなたが出した文献から、地表での熱流量の内、放射性物質起源の熱生成分を除くと23.2兆ワットが放射していることがわかります。
これは、1秒間に23.2兆ジュールの熱量が放出されるということです。
そこで、この状態が未来永劫続くとして、核の熱量が0になるまでにかかる時間を計算します。

7×10の30乗[j]から、毎秒23.2×10の12乗[j]の熱量が放出されているのですから

（7×10の30乗）÷（23.2×10の12乗）≒3×10の17乗[秒]

となります。
これを年に直します。

3×10の17乗[秒]÷（60×60×24×365）≒98億年

つまり、今のままの熱収支で行くとすると、核が冷えるまでに98億年かかるということになります。

核が100%鉄ではないから比熱が違うとか、年々核の温度が下がるとか、色々誤差の要因はありますが、それを考慮しても十分長い時間であることがわかります。

想像できないだけだということが理解できますか？

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。

私が、間違っていました。

お礼日時：2024/07/10 11:33

No.32 回答者： fxq11011 回答日時： 2024/07/10 11:20

＞賛成か反対か？どちらでしょうか？

言葉を拾い読みするしか能がない？、表現された言葉のみでしか、もの事理解できない？
詐欺師の言葉「絶対もうかります」ほかに言葉なければ、信じるんですね。
ご苦労さん、としか。
質問の時点で、言葉による表現以上あなたの癖その他を見抜いているんです。
案の定、自己矛盾を暴露してしまいましたね。
それが、ばれてから、賛成、反対のどちらかを言え！だって？。
たいそう馬鹿にされたもんですね、まともにおつきあいしてくれると思っているの。
お酒はさー、ここ数年梅種すら口にしたことありませんわ。
文字で書かれたことしか理解もしかねる人が勝手に想像してもこんな程度なんです。
「絶対もうかります」これだけで、詐欺、と直感すべきなんです。

この回答へのお礼

No.31様の理路整然としたご指摘の通り、確かに間違ってました。

なんて日だ！！！


https://youtu.be/rGomuGvVS7Q

お礼日時：2024/07/10 11:45

No.29 回答者： yos1912 回答日時： 2024/07/09 18:44

お礼の内容から

　余分なことを考えすぎです。電化製品の消費電力を考えるのに、途中の海路がどうなっているかは考えません。出入り口どちらかでの電流の大きさを測れば簡単にもとまります。
　地球の熱もこれと同じで、出口(地殻)で電流に相当するものを測定すればいいことになります。熱では、電圧(電位差)に相当するのが温度差(地熱勾配、地下増恩率として測定されています)、抵抗に相当するのが熱伝導率、電流に相当するのが地殻熱流量です。
　それぞれを、地域ごとに計算して総量を求めることになりますが、これはもうすでに計算されて発表されています。リンク先のページに地殻熱流量はいくらかと書かれていますよね。放射性元素発生量を見積もった結果地球内部から逃げていく熱の総量を差し引いて地球が冷ましていく熱量求めていたのではないのですか。

　初期地球の温度の見積もりですが、１万度にしてしまうとたいへんなことになります。現在の地表の温度の３０倍以上になります。単純計算しても現在地球が放出している熱より１００万倍の熱が逃げていくことになります(ステファンボルツマンの法則)。何が起こったかを考えてみると、急速に地球は冷えていったことになります。
　どちらかというと、気球形成時には飛んでもない大きな値であったということを示したかったに過ぎません。
　現在の地球と同じくらいの温度になったら、放出する熱量はそれほど変わらないと見積もれます。それならいっそのこと現在の地球が完全に冷え切るまで何年かかるかという問題にした方がわかりやすいのかも知れません。地下１００kmで温度はすでに１０００℃を超えています。地球内部の平均温度の見積もりは好きなように。

　熱収支の話ですが、地表付近の温度は平均してみると変わらないので、太陽熱とかで入ってくる熱と放射などで逃げていく熱が同じだといっているに過ぎません。今は地球温暖化とかで徐々に気温が上がっていますから、出ていく量が減っているといっていいでしょう。ほんのわずかですけどね。
　地表についていえば、入ってくる熱は太陽や大気からもらう熱に地殻熱流量が加わります。実際には地殻熱流量は、それ以外の熱量に比べると誤差の範囲に収まってしまいますから、完全に無視できます。

この回答へのお礼

>放射性元素発生量を見積もった結果地球内部から逃げていく熱の総量を差し引いて地球が冷ましていく熱量求めていたのではないのですか。

下記のHPの通り、、地表での熱流量（地球が宇宙に放射する熱量）44.2兆ワットで間違いないのでしょう。多分。

放射性物質起源の熱生成は合計21兆ワットでしょう。多分。

私の主張は、残りの23.2兆ワットが、「地球形成時の原始の熱」だというのが間違っていると言いたいです。

https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressim …

以下を想定してください。（放射性物質から発生する熱を、一旦、全部忘れてください）

・まず、地球の中心に熱源として23.2兆ワットの小さな鉄の塊がある。
・その周りを、半径6378137 mの熱伝導が一番悪い断熱材が１００％覆っているとする。（地球を構成している鉄や岩の伝導度よりも最悪の条件で計算）
・表面温度は２５℃とする。
・ややこしい計算（熱伝達を入れると難しい）は避けて、熱伝導だけとする。
・それで、伝熱工学の熱伝導の考え方を使って計算した場合、ざっくり、４６億年も、地球の保温が持つと思いますか？

結論として、「地球形成時の原始の熱」ではなく、「新たな熱を常時、発生させている熱源Xがある」と思うのです。

自分で計算しようと思っているのですが、手元に本がないため、只今、図書館に予約申し込み中です。汗。

お礼日時：2024/07/09 19:16

No.28 回答者： fxq11011 回答日時： 2024/07/09 13:47

＞地球も人間も、自分で発熱しているだけです。

それで、体温や一定の地熱量を保っている。
＞①地球形成時の原始の熱が４６億年経過した今でも残っているのはおかしい？
矛盾することはなはだしい。
＞自分で発熱しているだけです
なんでしょう、残っている必要ありませんわなー。
まるで、刑事コロンボのストーリーと変わりませんよ。
いうことに事欠いて、自分で墓穴？。

この回答へのお礼

すいません。

fxq11011様のご主張が、よくわからないです。

１．地球形成時の原始の熱が４６億年経過した今でも残っているのはおかしい？

の意見に、賛成か反対か？どちらでしょうか？

２．私の主張に対して、何が間違っているのか？
明確にして頂きましたら幸いです。

追伸

まさか、今酒呑まれてないでしょうね？早すぎます。
私も酒飲み過ぎて、よく無茶苦茶になります。

お礼日時：2024/07/09 14:22

No.27 回答者： yos1912 回答日時： 2024/07/08 20:22

本論とは外れるのですが、ダイナモ理論について触れられていたので補足します。

　ダイナモ理論は現在確定した理論ではなく、研究中の理論です。今のところこれしかないかということで発表されています。という点で真っ先に疑ってもいい理論といえます。それに対して地球形成時の熱が残っているというのは確定的です。
　お礼に書かれていた内容に誤りを指摘しておきます。発電機ロータを回すのは蒸気の熱ではなく、蒸気の運動エネルギーです。水力発電では同じロータでも、熱は加わっていませんね。熱がそのまま電流に変換されるのは熱電対のみです。
　発電機で発生した電流が磁場を作るということですが、基本的にこの時に発生する磁場の大きさはコイル周辺の磁場を打ち消す程度にしか発生しません。これが発電機の磁石の外側にまで漏れてくるというようなことは絶対にありません。もしそれが可能なら、永久機関を作ることができそうです。

ところでいきなり回答が増えています。感覚で答えようとしているものがほとんどで読む気も起こりません。直接的な答えがどうしてつかないのでしょう。
　例えば、地球の質量は６×１０の２７乗ｇで、形成時の温度は、現在の中心の温度が６千℃だからこれより表面中心とも低いはずがないのでとりあえず１万℃にしようか。岩石１ｇの温度を１℃あげるのに１Ｊのエネルギーが必要として(水は４Ｊだったかな)、形成時に持っていた熱エネルギーはこれこれで、現在２３兆Ｗ(＝Ｊ/s)の割合で冷めているのだとしたら熱エネルギーがなくなるまでこれこれの年数がかかります……くらいはあってもよさそうなのですが。

この回答へのお礼

>発電機ロータを回すのは蒸気の熱ではなく、蒸気の運動エネルギーです。
仰る通りのはずです。

>水力発電では同じロータでも、熱は加わっていませんね。
仰る通りのはずです。


>熱がそのまま電流に変換されるのは熱電対のみです。
仰る通りのはずです。

＞発電機で発生した電流が磁場を作るということですが、基本的にこの時に発生する磁場の大きさはコイル周辺の磁場を打ち消す程度にしか発生しません。
仰る通りのはずです。

＞熱エネルギーがなくなるまでこれこれの年数がかかります……くらいはあってもよさそうなのですが。

熱の伝達時間を計算するには、
・物質内部間で熱伝導率とか
・個体の物質から液体の物質に熱が伝達する場合、温度境界層とかがあって、その熱伝達率とか（この計算は微分方程式を解く必要がありメンドクサイはず）
だった記憶があります。

でも、それらの物質が、実際にどんな元素や物質なのか？
また、その熱伝導率や熱伝達率がいくらなのか？
わからないので、熱エネルギーがなくなるまでこれこれの年数がかかりますという計算は、なかなか難しい気がします。
（但し、上述したこれらの計算は、３０年以上前に（熱交換の設計をやってたときのものなので、記憶がかなり間違っているかもしれません。）

下記の名著を読んで、勉強します。

図解伝熱工学の学び方 単行本 – 1982/1/1
北山 直方 (著)

お礼日時：2024/07/08 22:53

No.26 回答者： yhr2 回答日時： 2024/07/08 18:00

No.20 です。

＞太陽は核融合です。
＞水爆が、腐るほど、あるので、いつまでも燃えてます。

地球の熱源は放射性物質の崩壊です。
放射性元素が腐るほどあるので、いつまでも崩壊熱を発し続けています。

ウラン238：約6万トン、半減期45億年
　238U → ・・・ → 206Pb
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A6%E3%83%A9 …

トリウム232：約20万トン、半減期140億年
　232Th → ・・・ → 208Pb
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AA …

などなど。

この回答へのお礼

下記によりますと、

地球反ニュートリノ流量から逆算したマントルでのウラン・トリウムの熱生成量が10兆ワットであり、地殻のウラン・トリウムから7兆ワット、またカリウムなどから4兆ワットの熱生成があり、放射性物質起源の熱生成は合計21兆ワットであることが判明しました。

地表での熱流量（地球が宇宙に放射する熱量）44.2兆ワットから放射性物質起源の熱生成21兆ワットをひいた残りが地球形成時の原始の熱となります。

らしいです。


私が、変に感じてますのは、地球形成時の原始の熱が２３兆ワットもあることです。４６億年も経てば、地球形成時の原始の熱が0ワットになるはずです。


https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressim …

お礼日時：2024/07/08 18:34

No.25 回答者： taunamlz 回答日時： 2024/07/08 17:52

＞ でも、結局、熱は高いところから、低いところに、必ず移動するということですね。

じゃ、冷めるのでは？

もう少し短く書きますね。

冷めるためにはどこかに熱が移動する必要があります。
お湯が冷めるのは、蒸発による潜熱によるものと、空気との接触部分の熱伝導と、ふく射によるものです。
地球は宇宙に囲まれているため、輻射によってのみ熱が外部に移動します。
しかし、地球の表面では、太陽から受ける熱と、宇宙に放射する熱が熱平衡しているので、熱が出ていってません。
そのために、冷めません。

この回答へのお礼

地表での熱流量（地球が宇宙に放射する熱量）44.2兆ワットから放射性物質起源の熱生成21兆ワットをひいた残りが地球形成時の原始の熱となります。

つまり23兆ワットの地球形成時の原始の熱が、地球の中に、こもっている訳です。

太陽が照っていても、地表は２５℃くらいです。地球の内部の温度（多分、何千℃）からすれば低いです。その高い熱エネルギーが中心から表面に向かって（拡散して）地表から放射しない、、なんて、想像できないです。

地球形成時の原始の熱は、０ワットが正しいはずです。


https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressim …

お礼日時：2024/07/08 18:46

No.24 回答者： 0_asuka 回答日時： 2024/07/08 17:38

「地球誕生時の熱が全て失われるには46億年では足りなかった」という結論で納得できないのはなぜなのでしょう。

（地球内部は地球誕生時から考えるとかなり冷えていますし、現在も冷えつつあります）
真冬に切り出した十分大きな氷は何重にも包んで氷室に閉じ込めておけば外気が30℃を超える真夏でも完全に溶けてしまうことはないのですが、そのようなことも質問者様は疑ってしまうのでしょうか？

> -270度の広大な宇宙空間で、なんで冷えないのか？

それは、地球が-270℃の物体にどっぷり漬かっているわけではないことと、すでに地球の表面がそれなりに冷えていることが原因と考えられます。

地球から宇宙空間に浮かぶ分子へ直接熱エネルギーが移動する可能性は考えられます。
しかし宇宙空間は概ね真空といえるくらい分子が少ないため、そういう熱移動はあまり大きなものにはなりえません。
そのため宇宙空間に放出されていく熱エネルギーのほとんどが放射によるものだと考えられるわけです。

真夏に太陽光が当たり続けたビルの外壁からはアホほど赤外線が出ているのを感じますが、真冬に同じものから同様の赤外線を感じるかというとそんなことはありません。
それは、真夏のコンクリートは温度が高いから赤外線が多く出ていて、真冬のコンクリートは温度が低いから赤外線があまり出ていないからです。
この高い温度の物体が発する赤外線などが「放射」で出ていくエネルギーの正体です。
地球誕生時には地表も岩が溶けるほどの高温だったそうですから、大量の熱が放射で宇宙へ出て行ったでしょう。
しかし地球の表面は私たちが素手で触れる程度に冷えて久しいため、放射で宇宙へ出て行くエネルギーは地球誕生の頃よりもかなり少なくなっています。
もし出て行ったエネルギーの合計が原初の熱の合計より少ないのなら、地球内部に熱が残っていたとしてもおかしくは無いでしょう。

おまけ）
地温勾配 - Wikipedia
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E6%B8% …

この回答へのお礼

＞しかし地球の表面は私たちが素手で触れる程度に冷えて久しいため、放射で宇宙へ出て行くエネルギーは地球誕生の頃よりもかなり少なくなっています。

地球の表面から、熱が移動するのじゃ、確かに放射（輻射）です。
しかし、地球の内部から表面にかけては、熱伝導、熱伝達（昭和に学習した知識ですが、、）によって、どんどん熱エネルギーが移動しています。
それで、最後は平行状態になります。４６億年もかけて、まだ移動が終わってない。。そんなバカなって気がしませんか？

まあ、定量的に説明ができない問題なので、センスで言わないと、仕方がないですが、、感覚的におかしい。

お礼日時：2024/07/08 18:05

No.23 回答者： もちからぼたもち 回答日時： 2024/07/08 13:18

誰でもテキストボックスに入力するだけでいくらでも投稿できるのと同じぐらい不思議ですよね。

この回答へのお礼

誰でもテキストボックスに入力するだけでいくらでも投稿できるのと同じぐらい不思議

どう解釈したら良いのか？

私にとっては、難しい問題です。

お礼日時：2024/07/08 16:52

No.22 回答者： taunamlz 回答日時： 2024/07/08 11:05

熱についての話です

１．熱移動
熱は温度が高い方から低い方へと移動します。
この移動方法は3つしかありません。

・伝導
・対流
・放射（ふく射）

２．熱容量
熱を貯めることができる量というのは物質によって異なります。
これを熱容量といいます。
熱容量が大きい物質は温度が変わりにくく、小さい物質は温度が変わりやすいです。

３．熱伝導率
熱を伝えやすい物質と熱を伝えにくい物質があります。
この性質を熱伝導率と呼びます。
例えば、銅は熱伝導率が高いので、熱がすぐに伝わります。
発泡スチロールは熱伝導率が低いので、熱がなかなか伝わりません。


熱について考える場合は、少なくともこの3つについて考える必要があります。

地球は中心ほど熱く、外側ほど冷たいです。
なぜ外側が冷たいかと言うと、外側に地球の温度を下げる要因があるからです。
宇宙は真空で伝導も対流もありませんから、放射で温度を逃がすしかありません。
地球の外に熱を逃がす唯一の方法が、放射なのです。

放射も熱移動の一つですので、温度差があればあるほど効率よく熱を移動することができます。
しかし、放射というのは温度を下げる方向にだけ働くものではありません。
太陽からの放射熱により地球は温められています。
実は、放射により出ていく熱と、入ってくる熱が、ほぼ同じです。
そのため、地球全体でみると、地球の温度は下りも上がりもしません。
このような状態を、熱平衡と呼びます。

では、なぜ地球の中心が熱いままなのかです。
地球の中心は溶けた鉄と固まった鉄でできていると言われています。
氷を入れた水が融点の0度になるように、個体の鉄を入れた液体の鉄は5500度（地球の中心は高圧なので融点も高い）の一定となります。
鉄は熱伝導率が比較的高いですし、溶けた鉄は対流もします。
そのため、この領域は熱移動がスムーズに行われます。
問題はその外側です。

核の外側にはマントルがあります。
マントルは対流していますが、年10cm程度と非常にゆっくりです。
そのため、熱の移動はほぼ熱伝導となります。
マントルの熱伝導率は鉄の1/10くらいと低いです。
これは、鉄を発泡スチロールで包んでいるような状態です。

比較的熱容量の高い鉄でできた核を、熱伝導率が低いマントルで覆っているので、ほとんど地表まで熱が伝わりません。

地上のものに例えると、熱容量の高い大量の氷を、発泡スチロールに入れ、更に魔法瓶のような真空断熱し、冷蔵庫に入れているようなものです。
氷が核、発泡スチロールがマントル、魔法瓶が宇宙、冷蔵庫が太陽光です。

なかなか冷えないのも納得できるのではないでしょうか。


他の回答者へのお礼についてです。
「その地熱が大きければ、発電機ロータ（回転子）がグルグル回転して、発電量が大きくなり、発生する磁場、すなわち地磁気が大きくなるはずです。」

対流が起きるのは、温度差があるからです。
温度差がなければ対流は起きません。
25度の室温に25度の水を置いても対流は起きません。
90度のサウナの中に90度のお湯を置いても対流は起きません。
それと同じく、地球ができたばかりの頃は中心も外側も温度が同じだったので、いくら温度が高くても対流はほとんど起きません。
地表の温度が下がってくると、温度差が発生するために対流が起きるようになります。
そして、上で述べた通り、マントルには断熱材の効果があります。
そのため、地熱による対流は、核の温度が高かったとしてもそれほど変わらないものと考えます。

この回答へのお礼

・伝導
・対流
・放射（ふく射）



昭和の伝熱工学は、

・熱伝導
・熱伝達
・熱輻射

だったような気もします。熱伝導の場合が微分方程式を解く必要があり、一番ムズイかったような、、気がします。昭和は、、、

でも、結局、熱は高いところから、低いところに、必ず移動するということですね。じゃ、冷めるのでは？

https://www.amazon.co.jp/%E5%9B%B3%E8%A7%A3%E4%B …

お礼日時：2024/07/08 17:03