日本的一個研究小組通過中微子探測器來觀測地球內(nèi)部放射性元素的數(shù)量和分布情況，得出結(jié)論——在地球表面釋放的熱量中，大約有54%來自放射性物質(zhì)衰變。

　

地球誕生的初期是一顆熾熱星球

 

  　地球在誕生幾十億年之后，仍然是一顆內(nèi)心熾熱、表面溫暖的星球。一個國際研究小組最近報告說，他們通過對中微子的觀測發(fā)現(xiàn)，地球自身熱量大約有一半來自放射性物質(zhì)衰變，另一半則是從地球剛形成時保存至今的原始熱量。
　　此前曾有研究由間接證據(jù)推算出類似的數(shù)值。這項新研究是首次根據(jù)實際觀測得出結(jié)論，有助于研究地球的形成和演變過程。相關(guān)論文發(fā)表在新一期英國《自然地球科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。
　　以日本東北大學(xué)為主的這個研究小組，利用位于日本中部岐阜縣一座礦山地下千米處的裝置“KamLAND”，觀測來自地球內(nèi)部的中微子。中微子是一種不帶電、質(zhì)量極小、穿透力極強的基本粒子，可由多種途徑產(chǎn)生，包括地球熱量的重要來源——放射性鈾和釷的衰變過程。
　　由于中微子可以穿透幾乎任何障礙，即使放射性物質(zhì)位于地下深處，也能依據(jù)觀測到的中微子數(shù)量，推算出放射性物質(zhì)的數(shù)量和分布情況。
　　從2002年3月到2009年11月，研究小組共觀測到841個中微子。排除掉來自核電站、核廢料、宇宙射線等的中微子之后，可能有106個中微子來自地球內(nèi)部天然放射性物質(zhì)的衰變。
　　據(jù)此推算，地球內(nèi)部天然鈾-238和釷-232衰變產(chǎn)生熱量的功率大約為21萬億瓦。結(jié)合以前對鉀-40等物質(zhì)衰變的研究，研究小組得出結(jié)論——在地球表面釋放的熱量中，大約有54%來自放射性物質(zhì)衰變，剩余部分是從地球誕生時保存至今的原始熱量。
　　科學(xué)界通常認為，太陽系是近46億年前從一片氣體塵埃云中誕生的，其中一部分塵埃在引力作用下收縮成為地球。地球在最初形成時是熾熱熔融的狀態(tài)，此后因為原始熱量流失而逐漸冷卻。同時，地球內(nèi)部鈾、釷、鉀等放射性同位素的衰變，持續(xù)產(chǎn)生出新的熱量。
　　這項研究加深了人們對地球熱量產(chǎn)生和流失情況的認識，可望為地質(zhì)研究提供幫助。地球內(nèi)部熱量是地質(zhì)運動的原動力，火山、地震、山脈的形成與變遷，都是地球熱量釋放的體現(xiàn)