1. Direkta observationer:
* gruvor och borrhål: Temperaturmätningar som tagits i djupa gruvor och borrhål visar konsekvent en stadig ökning med djupet. Dessa mätningar, kallade geotermiska lutningar , ge direkt bevis på den ökande temperaturen.
* vulkaner och geotermiska områden: Utbrottet av smält sten (magma) från vulkaner och närvaron av varma källor och gejsrar i geotermiska områden är direkta manifestationer av jordens inre värme.
2. Indirekta observationer:
* seismiska våghastigheter: Seismiska vågor, som reser genom jorden under jordbävningar, ändrar hastigheten beroende på stenens densitet och temperatur. Den ökande restiden för seismiska vågor med djup tyder på att jordens inre blir varmare.
* Mätningar av värmeflödet: Forskare mäter värmeflödet från jordens yta. Dessa mätningar visar att jorden tappar värmen till rymden, vilket indikerar att den har en intern värmekälla.
* meteoritkomposition: Meteoriter, rester av det tidiga solsystemet, innehåller radioaktiva element som förfaller och genererar värme. Detta antyder att jorden, bildad av liknande material, också innehåller radioaktiva element som bidrar till dess inre värme.
3. Teoretiska överväganden:
* Planetesimal Accretion: Under jordens bildning genererade kollisioner av planetesimaler enorm värme. Denna värme, i kombination med det pågående förfallet av radioaktiva isotoper, håller jordens inre varm.
* gravitationstryck: Det enorma trycket på jordens överliggande skikt komprimerar de djupare klipporna och genererar värme.
Den geotermiska gradienten:
Ökningen i temperaturen med djupet är inte enhetlig. Den geotermiska gradienten , hastigheten med vilken temperaturen ökar med djupet varierar beroende på plats och geologiskt sammanhang. Faktorer som närvaron av radioaktiva element, värmeflöde från jordens kärna och bergarternas värmeledningsförmåga påverkar den geotermiska gradienten.
Sammanfattningsvis ger en kombination av direkta observationer, indirekta observationer och teoretiska överväganden tvingande bevis för att jordens temperatur ökar med djupet. Denna förståelse är avgörande för olika aspekter av geologi, såsom förståelse av plattaktonik, bildningen av vulkaner och dynamiken i jordens inre.
