Domanda:
Il caldo nucleo interno della Terra è necessario per la vita?
Kenshin
2014-04-17 05:37:50 UTC
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Il nucleo interno della Terra ha un'enorme temperatura di circa 4300 gradi Celsius. Questa grande temperatura interna è un fattore importante che contribuisce alla temperatura ideale che è necessaria per mantenere la vita come la conosciamo sulla crosta esterna e nell'atmosfera terrestre, o la temperatura del nucleo è abbastanza irrilevante per la temperatura sulla crosta terrestre? enter image description here

Un nucleo fuso parziale è necessario per un forte campo magnetico: questo aiuterà a proteggere la superficie terrestre dalle radiazioni cosmiche
Secondo [wikipedia] (https://en.wikipedia.org/wiki/Inner_core#Temperature_and_pressure) la temperatura è di circa 5600K, quindi ~ 5300 ° C.
Cinque risposte:
#1
+13
hugovdberg
2014-04-17 12:17:08 UTC
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Non sono sicuro se le alte temperature del nucleo siano strettamente necessarie per mantenere una temperatura abitabile in superficie non sono sicuro, poiché le temperature globali sono in gran parte controllate dall'insolazione e dall'effetto serra. La temperatura della radiazione del corpo nero della Terra è di circa -18 ° C, e anche una stima più realistica della temperatura superficiale senza atmosfera è di circa 1 ° C [1]. Detto questo, dipende da ciò che definisci come vita, se la Terra non avesse atmosfera la temperatura sarebbe stata più bassa, ma gli organismi si sarebbero adattati a quella se esistessero in primo luogo.

Come Neo e anche menzionato, il ferro fuso nel nucleo protegge gli organismi dalle radiazioni nocive del sole, fornendo alla Terra un campo magnetico schermante.

Inoltre, il nucleo caldo e il mantello molto probabilmente hanno influenzato il origine della vita per cominciare, poiché le bocche idrotermali vicine alle condizioni del fondo oceanico avrebbero potuto essere o sono adatte a reazioni spontanee che portano alla formazione di molecole auto-riproducenti [2]. Nota che questo non è nel senso darwiniano di cui parla Neo (il libro di Darwin si chiama Sull'origine delle specie” , non Sull'origine della vita ) , ma in senso microbiologico e geologico.

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation#Temperature_of_Earth
[2] Martin , W., J. Baross, D. Kelley, MJ Russell (2008) prese d'aria idrotermali e l'origine della vita . Natura

Penso che forse qui manchi il punto più importante: il fatto che l'interno caldo spinga la tettonica e il vulcanismo, che sono una parte essenziale del feedback negativo del ciclo del carbonio (erosione-vulcanismo) che si ritiene sia responsabile del mantenimento della temperatura della Terra in la gamma di acqua liquida per milioni di anni (paradosso del sole giovane debole), consentendo quindi alla vita di evolversi in un ambiente relativamente stabile per miliardi di anni.
#2
+6
Neo
2014-04-17 05:45:28 UTC
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Sì e no. Il caldo nucleo interno della Terra è uno dei tanti fattori che contribuiscono indirettamente alla teoria delle Terre rare. Poiché la differenza di temperatura potenziale è ciò che guida la convezione del mantello (densità del pozzo, ma la densità dipende sia dalla pressione che dalla temperatura), la litosfera fredda e il nucleo caldo sono assolutamente necessari per lo sviluppo di una vita complessa se si considera la teoria dell'evoluzione di Darwin come driver principale della speciazione. Tuttavia, sono sicuro che ci sono altri ambienti in cui la vita può emergere (spero che un giorno troveremo la vita metanogena su Titano, sarebbe bello).

Come menzionato anche da Winwa, il caldo interiore Il nucleo è circondato da un nucleo liquido a convezione caotica che produce il campo magnetico terrestre, indubbiamente importante per la vita.

Modifica per ulteriori spiegazioni sul legame tra l'evoluzione e la potenziale differenza di temperatura tra il nucleo e la litosfera:

Anche se questo va un po 'fuori dalla mia esperienza , la teoria dell'evoluzione richiede una diversità di ambienti in cui le mutazioni casuali conferiscono naturalmente un vantaggio a una specie rispetto a un'altra. La tettonica delle placche migliora questa diversità, non solo trasportando la terra in climi diversi, ma anche creandone di nuovi (vulcanismo ad arco). Senza la differenza di temperatura tra il nucleo e la litosfera, non avremmo la convezione del mantello, che è il motore fondamentale della tettonica a placche. Quindi, sebbene la temperatura del nucleo non sia direttamente necessaria per la vita, ha consentito una speciazione molto più diversificata su questo pianeta. Questo, ovviamente, ha altre implicazioni (come sopravvivere all'estinzione catastrofica) ma quelle che ritengo esulino dallo scopo di questa domanda.

Puoi spiegare come l'evoluzione darwiniana richiede una differenza di temperatura tra la crosta e il nucleo?
Sì, anche se è un po 'tangenziale come ho cercato di suggerire nella mia precedente spiegazione.
Penso che renda la risposta molto più chiara, grazie! La mia impressione è che in realtà non sia un requisito, ma senza di essa la speciazione sarebbe molto più lenta.
La selezione naturale non implica necessariamente una diversità di ambienti poiché anche la competizione tra organismi è una forma di selezione. E la diversità degli ambienti è indipendente dalla tettonica delle placche. Non sto dicendo che la tettonica delle placche non abbia importanza rispetto alla vita (potrebbe, ad esempio, attraverso il vulcanismo) ma non per questo motivo. La spiegazione data da @winwaed nei suoi commenti è probabilmente più importante per l'apparizione della vita come hai notato.
Ovviamente come micropaleontologo (studiando il plancton fossile) sono di parte poiché il plancton è riuscito a diventare molto diversificato in un ambiente molto omogeneo (il cosiddetto paradosso del plancton).
#3
+5
tobias47n9e
2014-04-17 16:20:51 UTC
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Il nucleo esterno del liquido e il campo magnetico che genera sono essenziali per la vita. Senza il campo magnetico non avremmo atmosfera. Le temperature sarebbero all'incirca uguali a quelle della luna (che va da 123 C nell'emisfero rivolto verso il sole e -153 C nell'emisfero in ombra).

Fonte per le temperature lunari:

http://www.space.com/18175-moon-temperature.html

#4
+2
Jason Farmer
2018-02-20 04:26:27 UTC
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La terra sarebbe morta senza un nucleo fuso. Non ci sarebbero vulcani, terremoti ecc. Nessuna tettonica a placche. Qualsiasi materiale eroso dalle montagne finirebbe per finire sul fondo del mare e quindi rimanere lì. Alla fine non ci sarebbe stata terra sopra il livello del mare. L'erosione continuerà finché non ci rimarrà altro che mari profondi con pochi o nessun nutriente minerale. Non eccezionale per una ricca diversità di vita.

Quindi, quando sentiamo parlare dei disastri naturali di vulcani e terremoti, apprezziamo che la terra stessa sia viva e ci sostenga.

#5
-1
user7733
2017-04-25 03:45:54 UTC
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La teoria di un Lapse Rate indotto dalla gravità proposta da Loschmidt (1876) suggerisce che tutti i corpi planetari avranno un gradiente di temperatura nella loro atmosfera E nella solida struttura del pianeta fino al nucleo. Se questa teoria è corretta, il caldo nucleo interno dei pianeti con un'atmosfera è una caratteristica comune a tutti questi corpi. È (pensiamo) ovviamente il caso che la vita non si forma su tutti questi corpi ma solo su pochi eletti. Le caratteristiche del nucleo caldo, l'atmosfera gassosa di & con superficie più fresca non sarebbero quindi il fattore decisivo se abbiamo un pianeta senza vita o meno.Se assumiamo, come la domanda, che la vita richiede un certo intervallo di temperatura, allora il fattore decisivo principale sarà la temperatura della superficie mentre ci aspettiamo che la vita si muova, nuoti o voli abbastanza vicino alla superficie (generalmente). I 2 principali fattori decisivi sarebbero la distanza dalla stella e la composizione dell'atmosfera, il prossimo fattore è probabilmente la velocità di rotazione sull'asse.



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