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隐藏在地球内部的秘密:50%热量来源仍是未解谜团

2017-09-19 19:35   来源:中国新闻发言人培训中心【中国新闻智库】政府|企业|危机公关处理  

图中是地球内部构造,今朝科学家经由过程多项测量仍未发明50%地球内部热量的具体来源。

最新技巧

地球热量流动地图。

新浪科技讯 北京时光8月17日消息,据国外媒体报道,在炎热夏季,当你躺着可能感触感染不到来自地下的热量,但事实上有相当多的热量来自于地下--地球深处。地下热量相当于能量总耗的3倍,并驱动侧重要的地质过程,例如:地壳板块活动和外面邻近岩浆流动等。但尽管如斯,大年夜约一半的地下热量仍是一个未解谜团。

中微子是一种极低质量微粒,在地球内部放射过程中释放出来,科学家认为,中微子可能供给揭晓50%地下热量的重要线索,然而问题是科学家几乎无法采集到中微子。今朝,科学家在近期揭橥的《天然通信》杂志上撰文指出,如今最新办法已可以或许做到这一点。

地球内部已知热量源自放射性衰变,以及地球最初形成时的余热。根据岩石样本成分的测量申报,源自放射性衰变的地球内部热量具有较高的不肯定性,占地球内部总热量的25-90%。

放射性物质中的原子具有不稳定原子核,这意味着经由过程释放核辐射,它们可以决裂(衰减至稳定状况),个中一些核辐射可以转换为热量。这种辐射包含具有特别能量的不合微粒,它们取决于所释放的物质--包含中微子。当放射性元素在地壳和地幔中衰变时,会释放出"地球-中微子"。事实上,每秒地球会辐射1万亿个如许的微粒进入太空,测量这些能量将揭晓何种物质制造它们,从而出现地球隐蔽内部构造的具体成分。

神秘粒子

地球内部重要放射来源是不稳定的铀、钍和钾,这是我们基于地面以下200公里处的岩石样本所控制的,然而隐蔽在地下更深处的放射来源尚不清楚。我们知道当铀衰变时释放地球-中微子的能量将弘远年夜于钾决裂时释放的能量,是以经由过程测量地球-中微子能量,我们可以或许知道它们来自于什么类型的放射性物质。事实上,这是一种更简单的办法计算地球内部状况,而不是从地面向下钻探几十公里深。

遗憾的是,地球-中微子是异常难以探测的,它们不像内部探测器与通俗物质产生交互关系,它们仅是直接穿过通俗物质。这就是为什么2003年科学家设置一个巨大年夜地下探测器装满大年夜约1000吨液体,才初次不雅测到地球-中微子,该探测器能记录液体中与原子产生碰撞的中微子。

此后仅有一项实验应用类似的技巧不雅测到地球-中微子,这两项测量注解,大年夜约一半的地球内部热量是放射性活动过程产生的,铀和钍衰变可以解释该放射活动,然而,剩下50%的地球内部热量仍是一个未解谜团。

迄今为止,测量数据仍无法测量钾衰变产生的热量,该过程释放的中微子能量很低,所以热量的残剩部分来自于钾衰变过程。

我们最新研究注解,我们经由过程测量地球-中微子源自的地球偏向,以及它的能量,可以或许绘制出地球内部热量流动地图。这听起来很简单,然则存在的技巧挑衅异常大年夜,须要新的粒子探测技巧。

我们提议应用充气"时光投影探测器\

电离层响应太阳活动性,可以或许持续产生变更,即将到来的日全食将给科学家供给一个前所未有的机会,研究电离层的变更机制。美国宇航局解释称,电离层是地球大年夜气层中的带电层,它处于赓续变更之中,基于太阳活动性和太空气候,电离层会出现增大年夜或者缩小,这一变更过程将导致通信和导航信息中断。

8月21日,日全食过程中将有效封闭电离层高能量辐射源,电离层距离地面50-400英里。图中是日食和月球暗影路径,不合色彩说清楚明了日食现象若何影响日射量。

美国宇航局指出,基于太阳辐射接收的波长,电离层将分成3个不合的区域,它们分别被定名为D、E和F层,D层是最低电离层,F层是最高电离层。

当8月21日月球擦过太阳前方形成日全食时,日间将刹时变成黑夜,之后再恢复日间的光线前提。

新浪科技讯 北京时光8月17日消息,据国外媒体报道,当8月21日月球擦过太阳前方形成日全食时,日间将刹时变成黑夜,之后再恢复日间的光线前提。今朝,美国宇航局指出,日全食过程中将有效封闭电离层高能量辐射源,电离层距离地面50-400英里。

美国宇航局支撑的3支研究小组将查询拜访电离层,发明太阳在该活动中的重要角色。美国科罗拉多大年夜学波德分校太空科学家鲍勃·马歇尔(Bob Marshall)说:"日食现象封闭了电离层的高能量辐射源,没有电离辐射,电离层将变得松弛,从日间状况改变成夜晚状况,日食现象停止后再恢复正常。"

美国宇航局解释称,电离层是地球大年夜气层的一个带电层,它处于赓续变更之中,基于太阳活动性和太空气候,电离层会出现增大年夜或者缩小,这一变更过程将导致通信和导航信息中断。

人们在日食现象中将看到太阳短暂地被月球隐瞒,阻挡了照射电离层的辐射。在这段时光里,研究人员可以或许肯定阻挡了若干辐射,以及这个区域延长程度,并持续了多长时光。

另一项研究负责人美国弗吉尼亚理工学院电子和计算机工程师格雷格·厄尔(Greg Earle)说:"在我们有生之年,这是看到最完美的一次日全食现象,然则如今的人造卫星、GPS和无线通信收集比以前加倍密集,它们会遭受必定的影响。"

这是我们初次控制如斯大年夜量信息研究日食现象,研究小组将应用主动通信或者导航信息,跟踪电离层的特点变更。美国宇航局指出,在正常的日间-夜晚轮回中,带电大年夜气粒子浓度盈亏将跟着太阳活动而产生变更。

今朝,科学家最新测量供给了太阳照射光线和电离层响应最新信息数据,有助于更好地舆解它们之间的交互性。第三支研究小组首席查询拜访员美国麻省理工学院海斯塔克天文台太空科学家菲尔·埃里克森(Phil Erickson)说:"与可见光线比拟较,太阳超紫外线辐射具有较高的变更性,这将形成电离层气候中的可变性,因为地球存在较强的磁场,带电粒子同时影响地球上所有的磁场线,所有这一切意味着电离层异常复杂。"

厄尔说:"在日间电离层等离子体密度很大年夜,日落之后太阳产生的等离子体逐渐削减,带电粒子将在夜晚逐渐从新结合,密度逐渐降低。在日食现象时代,我们认为这一过程的时光距离会加倍短暂。"

当带电粒子(等离子体)浓度增大年夜时,当旌旗灯号从发射器抵达接收器时,旌旗灯号很可能会产生碰撞,这将改变旌旗灯号传播的路径。在日食现象时代,专家认为旌旗灯号会加强,因为大年夜气层和电离层接收较少的传输能量。马歇尔说:"假如我们在某处设置一个接收器,该地位的测量将供给发射器和接收器之间部分电离层的信息。"

我们应用接收器监控该信息的相位和振幅,当旌旗灯号高低波动时,这美满是由电离层的变更所形成的。研究人员将沿着日全食不雅测路径往返传输电磁旌旗灯号,日全食不雅测路径从俄勒冈州海岸一向延长至南卡罗来纳州海岸。

经由过程这项不雅测,他们将采集日食前后的数据信息,便于将日食响应与基线数据进行比较。美国宇航局指出,基于已接收太阳辐射的波长,电离层分别成3个独特区域。它们分别被定名为D、E和F层,D层是最低电离层,F层是最高电离层,研究人员将对它们进行深刻研究。

马歇尔说:"电离层密度较低,但这并不料味着它不重要。D电离层对于军事、海军和工程部分操作的通信体系具有潜在影响,我们可能看到全球范围产生的影响,地球磁场就像连接两个不合半球的连线,每当一个半球产生电离变更,另一个半球也将出现类似的状况。"

厄尔带领的研究小组在美国各地放置测量电离层高度和密度的仪器,仪器分别放置在俄勒冈州本德市、堪萨斯州霍尔顿市、南卡罗来纳州Shaw空军基地。

厄尔说:"他们将结合来自全国范围内GPS收集的测量数据,以及逆向灯塔收集不雅测的旌旗灯号。我们正在研究F电离层底部,分析日食时代电离层产生如何的变更,这是电离层的一部分,旌旗灯号传播的变更将异常强烈。这项研究工作可能有助于缓解无线电旌旗灯号干扰。"

同时,经由过程这项研究将有助于更好地舆解电离层。埃里克森说:"以前几年里,其他研究人员对日食现象进行了深刻研究分析,伴跟着采取更多的仪器设备,我们将逐渐加强测量电离层的才能,它平日会揭晓我们从未说起的谜团。"(叶倾城)

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提利昂·兰尼斯特(Tyrion Lannister)是泰温公爵和乔安娜夫人的第三个也是最小的孩子。因为是个侏儒,他有时候被戏称为小恶魔和半人。他利用自己的智慧屡次化险为夷,帮助兰尼斯特家族赢得了五王之战,但命运的不公使得他成为了一个弑亲者和通缉犯,踏上了流亡之路。

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