为什么地球的核心是熔融？核心会冷却吗？
地球深处有三个主要的热源：(2) 来自行星形成和吸积时的热量，尚未散失；(2) 摩擦发热，由致密的核心材料下沉到行星中心引起；(3) 放射性元素衰变产生的热量。
热量离开地球需要相当长的时间。
这是通过地球液体外核和固体地幔内的“对流”热量传输以及通过非对流边界层（例如地表的地球板块）较慢的“传导”热量传输来实现的。
结果，从地球第一次吸积并发展其核心时开始，地球上的大部分原始热量都被保留了下来。
通过简单的增生过程产生的热量，将小天体聚集在一起形成原地球，热量很大：约 9980摄氏度。
关键问题是有多少能量被沉积到了不断增长的地球中，又有多少能量被重新辐射到太空中。
事实上，目前公认的关于月球是如何形成的想法涉及火星大小的物体与或被原地球撞击或吸积。
当两个这样大小的物体发生碰撞时，会产生大量热量，其中相当多的热量会被保留下来。
这一事件可能在很大程度上融化了地球最外层几千公里的地方。
此外，构成行星核心的致密富铁材料下降到中心会产生约1648摄氏度的热量。
第三个主要热源——辐射加热——的大小是不确定的。
在地球深处，人们对放射性元素（主要是钾、铀和钍）的精确丰度知之甚少。
总而言之，早期地球并不缺乏热量，而地球无法快速冷却导致地球内部持续高温。
实际上，地球的板块不仅在内部起到毯子的作用，而且即使是固体地幔中的对流热传输也没有提供特别有效的热损失机制。
这颗行星确实通过驱动板块构造的过程失去了一些热量，尤其是在大洋中脊。
相比之下，火星和月球等较小的天体几乎没有显示出近期构造活动或火山活动的证据。
我们从铁在超高压下的熔化行为得出我们对地球深处温度的初步估计。
我们知道，地核深度从 2,886 公里到中心 6,371 公里，主要是铁，并带有一些污染物。
如何？
穿过核心的声速（根据地震波穿过它的速度测量）和核心的密度与实验室测量的高压和高温下铁的密度非常相似。
铁是唯一与地核的地震特性密切匹配的元素，并且在宇宙中的含量也足够丰富，足以构成地核中存在的行星质量的大约 35%。
地核分为两个独立的区域：液态外核和固态内核，两者之间的过渡深度为 5,156 公里。
因此，如果我们可以在内外核边界的极压下测量铁的熔化温度，那么这个实验室温度应该合理地接近这个液固界面的真实温度。
矿物物理实验室的科学家们使用激光和称为金刚石砧座的高压装置尽可能地重现这些地狱般的压力和温度。
这里的底线很简单，行星内部（外核）的很大一部分是由有点不纯的熔融铁合金组成的。
深地条件下铁的熔化温度很高，从而提供了深地非常热的初步证据。
我们怎么知道温度？
答案是我们真的没有——至少不是非常确定或精确。
地心位于我们脚下 6,400 公里处，但为直接测量温度（或其他物理量）而进行的钻探最深只有大约 10 公里。
因此，科学家必须间接推断地球内部深处的温度。
观察地震波穿过地球的速度可以让地球物理学家确定无法直接检查的深度处岩石的密度和刚度。
如果可以将这些特性与已知物质在高温和高压下的特性相匹配，那么（原则上）可以推断出地球深处的环境条件。
这样做的问题是，地球中心的条件非常极端，以至于很难进行任何类型的实验室实验来忠实地模拟地球核心的条件。
尽管如此，地球物理学家仍在不断尝试这些实验并对其进行改进，以便将他们的结果外推到地球中心，那里的压力超过大气压的三百万倍。
这些努力的底线是目前对地球核心温度的估计范围相当广泛。
“流行”的估计范围从大约 3871 到 6648摄氏度。
如果我们非常准确地知道高压下铁的熔化温度，我们就可以更准确地确定地核的温度，因为它主要由铁水组成。
但在我们在高温和高压下的实验变得更加精确之前，我们星球的这一基本特性的不确定性将持续存在。
