地球为什么是圆的?
因为万有引力在46亿年前把尘埃和气体拉向共同质心,最终形成近乎完美的球体。
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从“扁球”到“圆球”:地球形状的微妙差异
很多人以为地球是完美球体,其实它是一个**扁球体**——赤道半径比极半径长约21公里。自转产生的离心力把物质甩向赤道,于是地球“腰围”略鼓。
个人观点:这种差异看似微小,却直接影响卫星轨道的计算精度,GPS误差若忽略扁率,定位可能偏差百米。
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地球内部结构有几层?三层还是五层?
教科书常写三层:**地壳、地幔、地核**。但地震波研究把地核再细分为**液态外核**与**固态内核**,地幔也被划出上、下两段,于是出现五层模型。
- **地壳**:最薄,大陆区平均35公里,大洋区仅7公里。
- **上地幔**:软流圈在此,岩浆诞生地。
- **下地幔**:高压硅酸盐矿物,温度可达3700℃。
- **外核**:液态铁镍流动,制造地球磁场。
- **内核**:半径1220公里,温度逼近5400℃,却因巨大压力保持固态。
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地球磁场:液态外核的“隐形发电机”
外核的流动金属像一台**自激发电机**,切割磁力线产生电流,电流再强化磁场,循环往复。
自问自答:磁场会消失吗?
会。地质记录显示地磁平均每30万年倒转一次,上一次发生在78万年前,我们或许已处于下一次倒转的“迟到”阶段。
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板块漂移:地壳的“拼图游戏”
地壳并非整体,而是七块大板块与十几块小板块的拼图。软流圈的对流像传送带,每年把板块挪走几厘米。
- **喜马拉雅**:印度板块仍在以每年5厘米速度撞向欧亚板块,山峰因此继续长高。
- **东非大裂谷**:未来可能诞生新海洋,红海将扩大成“非洲地中海”。
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地震波:透视地球内部的“X光”
P波(纵波)与S波(横波)在地球内部速度突变,揭示分层边界。
- **莫霍面**:P波从7 km/s跃至8 km/s,标志地壳与地幔分界。
- **古登堡面**:S波消失,证明外核为液态。
个人观点:若无地震,人类可能至今仍以为地球是均质岩石球。
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地球年龄46亿年:如何测得?
陨石铅同位素比值与地球最古老锆石U-Pb定年交叉验证,得出**45.4±0.5亿年**。
自问自答:误差为何仍有0.5亿年?
早期地壳重熔会重置同位素时钟,科学家只能寻找未受扰动的“时间胶囊”。
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未来地球:板块、磁场与气候的三重奏
- **2.5亿年后**:所有大陆可能再次合并为“终极 *** ”。
- **10亿年后**:太阳亮度增加10%,海洋蒸发加速,磁场若同步减弱,大气层或被太阳风剥离。
- **独家数据**:NASA模型显示,若磁场强度按当前每世纪5%衰减,1000年后指南针将偏离真北30度以上,极光或出现在赤道。
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写给孩子的观察指南:用日常现象理解地球
- **煮鸡蛋实验**:剥开蛋壳、蛋白、蛋黄,对应地壳、地幔、地核。
- **旋转水杯**:水面中心凹陷,类比地球自转造成的赤道隆起。
- **磁铁与铁屑**:模拟外核流动如何塑造磁场。
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