Że ziemia jest w środku? Wewnętrzna struktura i skład naszej planety

Promień naszej planety przekracza 12.700 km, ale najgłębszy, który ludzkość udało się wiercić (Kola Ultra-Deep Well), ma głębokość tylko 12,2 km, czyli tysiąc razy mniej. Naukowcy mają mniej informacji o głębokości ziemi niż daleko kosmos. Nie przeszkadza to jednak przed budowaniem ich teorii na temat jego struktury. Jakie warstwy są ziemią?

Metody badań struktury ziemi

Objętość planety można obliczyć, znając jego promień. Jego masa może być obliczona na podstawie ilości ciężkości, orbitę ziemi i jej interakcji z innymi ciałami niebiańskimi. Wiedząc objętość i masę, możesz oszacować gęstość globu, co okazuje się wynosić 5515 kg / kostki. M. Jednocześnie średnia gęstość substancji na powierzchni planety jest znacznie niższa (3000 kg / kostki. m), więc możesz przyjąć znaczny wzrost tego wskaźnika na dużych głębokościach.

Naukowcy, analizując strukturę Ziemi, polegają na tych eksperymentach naukowych, podczas których warunki są symulowane w środku planety (wysokie ciśnienie i gęstość). Tak więc gęstość żelaza pod ciśnieniem miliona atmosfery wzrasta o 1,3 razy z powodu krótszego układu atomów w kryształowej sieci.

Innym źródłem informacji o strukturze planety jest analiza fal sejsmicznych podczas trzęsień ziemi. W 1909 r. Geofysic Mochorovichich odkrył, że pod płytkim trzęsieniami ziemi, a nie jednym, ale kilkoma sygnałami akustycznymi, co umożliwiło zakładanie istnienia ostrej granicy między skorupą a płaszczem, znanym jako powierzchnię Mochorowicza.

Podczas erupcji wulkanów z głębokości ziemi na powierzchni, cenne próbki materiału spadają na powierzchni. Wreszcie, nawet badania innych planet Grupy Ziemi (Merkury, Wenus, Marsa) pomagają lepiej zrozumieć procesy przechodzące na nasze głębokości, ponieważ te planety i ziemia powstały w wyniku podobnych procesów.

Ogólna struktura ziemi

Górna warstwa planety nazywana jest skorupą Ziemi. Jego grubość różni się od 5 do 35 km, a pod oceanami jest znacznie cieńszy. Są szacunki, zgodnie z którymi jego grubość może osiągnąć do 70 km. Pod nim jest górny płaszcz, który rozciąga się na głębokości 60 km. Dolna część Mantle przychodzi do 2890 km. Oddzielnie geofizyka na białym tle warstwę, o której mowa jako astenosphera (100-200 km).

Pod płaszczem jest jądro. Jest podzielony na zewnętrzną część cieczy (do głębokości 5150 km) i wewnętrzna stała.

skorupa Ziemska

Uważa się, że Wenus i Mars (ale nie rtęć) ma również górną warstwę skorupy, podobny do ziemskiego. Istnieją jednak dwa rodzaje kory na ziemi: kontynentalne i oceaniczne. Kora kontynentalna jest znacznie starsza, wiek jego ras może osiągnąć miliardy lat. Składa się z trzech warstw. Górna forma jest utworzona przez górskie skały, średnie granity i tak zwane Gneis, a grindulity i podobne rasy znajdują się na dole.

Kora oceaniczna jest stale aktualizowana. Uformowuje się w centrach nowoczesnych oceanów w miejscach, które nazywane są średnie i oceaniczne grzbiety. Przemieszczanie stamtąd w różnych kierunkach znika w strefach okularów, rozpuszcza się do płaszcza. Wiek kory oceanicznej nie przekracza 140-150 milionów lat. Również jego grubość jest znacznie niższa, a według niektórych szacunków wynosi 5-10 km. Dlatego pierwsza próba utopienia kory naziemnej została wzięta 1961-1966. Na Oceanie Spokojnym (projekt "Mokhol").

Co ciekawe, większość skorupy ziemskiej stanowi niewielką ilość elementów. Najczęstsze to:

• tlen (49%);
• krzem (26%);
• aluminium (7,5%);
• żelazo (4,2%);
• wapń (3,25%);
• sód (2,4%);
• potas (2,35%);
• Magnez (2,35%)
• wodór (1%).

Pozostałe elementy stanowią łącznie około 1% substancji skorupy ziemskiej.

Płaszcz

Uważa się, że w niektórych miejscach, płaszcz leży na głębokości tylko 30 km, ale nadal nie udało się tego osiągnąć. Granica między płaszczem a korem nazywana jest powierzchnią Mochorovichi. Rejestruje gwałtowny wzrost prędkości fal sejsmicznych, a także powinno być taki sam gwałtowny wzrost gęstości substancji.

Mantle jest podzielony na górną i dolną. Granica między nimi odbywa się na głębokościach 410-670 km i nosi nazwę warstwy Golitsyn. Ma strukturalną restrukturyzację substancji płaszcza.

Płaszcz jest w stanie ciekłym kruszywie, ale to nie znaczy, że wygląda jak woda. Ma ogromną lepkość, w czasach kwadrillion większy niż lepkość piasku. Na płaszcz rozciągający się na głębokość 2900 km, stanowią około 80% objętości globu. Różni się również od skorupy ziemskiej z kompozycją chemiczną. Udział aluminium w nim poniżej, a magnez jest znacznie wyższy. Główne elementy są:

• tlen (44,8%);
• krzem (21,5%);
• magnez (22,8%);
• żelazo (5,8%);
• wapń (2,3%);
• Aluminium (2,2%).

W górnym płaszczu izolowane warstwę astenoszy, która jest bardziej plastikowa niż reszta płaszcza. Również poniżej prędkości rozkładu fal sejsmicznych i wyższej przewodności elektrycznej. Jest w tym, że występuje płyty litowe skorupy ziemskiej, które czasami powodują trzęsienie ziemi. Według różnych szacunków, astenosphera może rozpocząć się na głębokości około 50 km i dotrzeć do znaku 350 km.

Rdzeń ziemi

Istnienie jądra zostało udowodnione w 1897 roku. Honor tego odkrycia należy do Johanna Vikhurtu. Składa się z jądra dwóch warstw - płynnego zewnętrznego i stałego wewnętrznego, ale w 2015 roku. Geolog Xiaodun Sun uzasadniał wersję, którą trzecia warstwa może być wyróżniana w jądrze zewnętrznym.

W rdzeniu zewnętrznym temperatura zmienia się od 4400 ° C na głębokości 2900 km do 6100 ° C na głębokości 5150 km. Występuje w prądach elektrycznych wirowych, co prowadzi do powstawania pola magnetycznego w Ziemi, która występuje ze względu na efekt znany jako Geodinamo.

W wewnętrznym rdzeniu ciśnienie może osiągnąć 375 GPA, więc substancja jest po prostu nie może stać się cieczą, pomimo ogromnej temperatury 6400 °. Ta część struktury planety wystąpiła niezwykle i 2 miliardy (według niektórych szacunków, zaledwie 500 milionów) lat temu. Wynika to ze stopniowego chłodzenia Ziemi. Z czasem wewnętrzny rdzeń wzrasta rozmiar.

Skład chemiczny jądra jest bardzo różny od płaszcza. Około 85% jej masy spada na żelazo, 6% - na krzemie, kolejne 5% - na niklu. Są to przykładowe dane, ponieważ dokładna kompozycja jest niezwykle trudna do ustalenia. Możliwe jest, że istnieją znaczące udziały, tlen, węgiel, fosfor i wodór w jądrze.

Jak powstała taka kompleksowa struktura gruntów?

Zakłada się, że ziemia została utworzona z różnych protoplanetów, co ze względu na siłę ciężkości stopniowo przyciąga się. Najpierw była całkowicie płynna. W tym przypadku przetrzymywano procesy charakterystyczne dla płynu - cięższe elementy zanurzono głębiej, a lżejszy wspiął się na powierzchnię. Tak więc przez około 10 milionów lat powstał żelazny rdzeń ziemi. Wcześniej istnieje wersja, która była znacznie więcej metali radioaktywnych, ale zerwali z czasem. Po zakończeniu aktywnej fazy tworzenia planety ziemia zaczęła powoli chłodzić, w wyniku czego wyłączono górną warstwę, a skorupa Ziemi została utworzona.