Da je zemlja unutra? Unutrašnju strukturu i sastav naše planete

Metode istraživanja zemlje u zemlji
Slika: NASA / JPL-Université Paris Diderot - Institut DE Physique du Globe de Pariz

Polumjer naše planete prelazi 12.700 KM, ali najdublja je dobro, koji je čovječanstvo uspio vježbati (Kola ultra duboka dobro), ima dubinu od samo 12,2 km, odnosno hiljadu puta manje. Naučnici imaju manje informacija o dubinama zemlje nego što je daleko kosmos. Međutim, to ih ne sprečava da izgrade svoje teorije o svojoj strukturi. Koji su slojevi zemlje?

Metode istraživanja zemlje u zemlji

Glasnoća planete može se izračunati, znajući svoj radijus. Njegova masa može se izračunati na osnovu količine gravitacije, orbite zemlje i njegove interakcije s drugim nebeskim tijelima. Znajući volumen i masu, možete procijeniti gustoću globusa, koji se ispostavi da je 5515 kg / kocke. M. Istovremeno, prosječna gustina tvari na površini planete znatno je niža (3000 kg / kocka. m), tako da možete preuzeti značajan porast ovog pokazatelja na velikim dubinama.

Naučnici, prilikom analize strukture Zemlje, oslanjaju se na ove naučne eksperimente, tokom kojih se u središtu planete simuliraju u centru planete (visokog pritiska i gustoće). Dakle, gustoća željeza po pritisku milion atmosfera povećava se za 1,3 puta zbog kraćeg rasporeda atoma u kristalnoj rešetki.

Drugi izvor informacija o strukturi planete je analiza seizmičkih talasa tokom zemljotresa. 1909. godine, geofizički Mochorovichich otkrio je da pod plitkim zemljotresima, ne jednom, već i nekoliko akustičnih signala, što je omogućilo pretpostaviti postojanje oštre granice između kore i mantla, poznatog kao površina Mochoroviča.

Tokom erupcija vulkana iz dubine zemlje na površini, vrijedni uzorci materijala padaju na površinu. Konačno, čak i istraživanje drugih planeta Zemlje (Merkur, Venera, Mars) pomažu bolje razumjeti procese koji prolaze u našim dubinama, jer su ove planete i Zemlje formirani kao rezultat sličnih procesa.

Opća struktura zemljišta

Opća struktura zemljišta
Shema strukture Zemlje u kontekstu

Gornji sloj planete naziva se Zemljinom kore. Njegova debljina varira od 5 do 35 km, a ispod okeana je značajno tanje. Postoje procjene u skladu s kojima njegova debljina može doseći do 70 km. Pod njim je gornji platforma, koji se proteže do dubine od 60 km. Donji dio plašt dolazi na 2890 km. Odvojeno geofizika izolirana sloj, naziva se astenosferom (100-200 km).

Pod plaštom je kernel. Podijeljen je u vanjski tečni dio (do dubine od 5150 km) i unutrašnje čvrste.

Zemljina kora

Vjeruje se da Venus i Mars (ali ne i živa) također imaju gornji sloj kore, sličan zemaljskim. Međutim, postoje dvije vrste kora na zemlji: kontinentalni i okeanski. Kontinentalna kora je značajno drevnija, starost njegovih pasmina može dostići milijarde godina. Sastoji se od tri sloja. Gornji oblik formiraju planinske stijene, srednje - graniti i takozvani Gneis i granuli i rase nalik nalik nalaze se na dnu.

Okeanska kora se stalno ažurira. Formira se u centrima modernih okeana na mjestima, koja se nazivaju prosječnim i okeanskim grebenima. Kretanje odatle u različitim smjerovima, nestaje u zonama podmetanja, rastvarajući se u mant. Starost okeanske kore ne prelazi 140-150 miliona godina. Također, njegova debljina je znatno niža i, prema nekim procjenama je 5-10 km. Zbog toga je prvi pokušaj utapanja zemaljske kore izvedeni 1961-1966. U Tihom okeanu (projekat "Mokhol").

Zanimljivo je da većina zemaljske kore formira malu količinu elemenata. Najčešće su:

  • kiseonik (49%);
  • silikon (26%);
  • aluminijum (7,5%);
  • željezo (4,2%);
  • kalcijum (3,25%);
  • Natrijum (2,4%);
  • kalijum (2,35%);
  • Magnezijum (2,35%)
  • Vodonik (1%).

Preostali elementi ukupni računi čini otprilike 1% tvari zemlje Zemlje.

Mantle

Vjeruje se da na nekim mjestima, plašta se nalazi na dubini od samo 30 km, ali to još uvijek nije uspjelo postići. Granica između plašta i kore naziva se mochorovichi površinom. Zapisuje oštro povećanje brzine seizmičkih talasa, a također bi trebalo postojati isti oštar porast gustoće tvari.

Plašt je podijeljen u gornju i donju. Granica između njih odvija se na dubini od 410-670 KM i nosi naziv Golitsyn sloja. Ima strukturno restrukturiranje tvari manter.

Mantle je u tečnom agregatnom stanju, ali to ne znači da izgleda kao voda. Ima ogromnu viskoznost, u kvadrištem vremenima veće od viskoznosti pijeska. Na plašta koja se proteže do dubine od 2900 KM, čine oko 80% jačine globusa. Takođe se razlikuje od zemljine kore sa hemijskim sastavom. Udio aluminija u njoj ispod, a magnezijum je znatno veći. Glavni elementi u njemu su:

  • kiseonik (44,8%);
  • Silicijum (21,5%);
  • Magnezijum (22,8%);
  • željezo (5,8%);
  • kalcijum (2,3%);
  • Aluminijum (2,2%).

U gornjem plaštu izolirani sloj astenosfere, koji je više plastike od ostatka plašta. Takođe u njemu ispod brzine distribucije seizmičkih talasa i veću električnu provodljivost. U njemu se pojavljuju litosferske tablice Zemljene kore, što ponekad uzrokuje potres. Prema različitim procjenama, astenosfera može početi na dubinama od oko 50 km, a dostići marka od 350 km.

Jezgra zemljišta

Postojanje kernela dokazano je 1897. godine. Čast ovog otkrića pripada Johannu Vikhurtu. Sastoji se od jezgre dva slojeva - tekući vanjski i čvrsti unutarnji, ali u 2015. godini. Geolog Xiaodun sunce potkrijepio je verziju da se treći sloj može razlikovati u vanjskom jezgri.

U vanjskoj jezgri temperatura varira od 4400 ° C na dubini od 2900 km do 6100 ° C na dubini od 5150 km. Javlja se u vrtložnim električnim strujama, što dovodi do formiranja magnetskog polja na Zemlji, koje se događa zbog efekta poznatog kao geodinama.

U unutrašnjoj jezgri pritisak može dostići 375 GPA, tako da tvar jednostavno ne može postati tečnost, uprkos ogromnoj temperaturi od 6400 °. Ovaj dio strukture planete dogodio se odmah, a dvije milijarde (prema nekim procjenama, prije samo 500 miliona) godina. To je zbog postepenog hlađenja zemlje. S vremenom se unutrašnja jezgra povećava veličine.

Hemijski sastav jezgre vrlo se razlikuje od plašt. Oko 85% njegove mase pada na željezo, 6% - na silicijum, još 5% - na niklu. To su uzorne figure, jer je tačan sastav nevjerojatno teško odrediti. Moguće je da postoje značajne dionice, kisik, ugljik, fosfor i vodik u jezgri.

Kako se formira takva složena građevinska struktura?

Zemljina kora

Pretpostavlja se da je Zemlja formirana iz različitih protoplaneta, što je zbog snage gravitacije postepeno privlačilo. Prvo je bila potpuno tečna. U ovom slučaju održani su procesi karakteristični za tekućinu - teže elemente su bili uronjeni dublje, a upaljač se popeo na površinu. Dakle, formirano je oko 10 miliona godina na željeznu srž zemlje Zemlje. Postoji verzija koja je ranije bilo mnogo radioaktivnih metala, ali raskinuli su se s vremenom. Nakon završetka aktivne faze formiranja planete, zemlja se počela polako hladiti, kao rezultat toga, gornji sloj je isključen, a formirana je zemljana kore.