Внутреннее строение Земли: из чего состоит ядро и мантия

0

Земля заключается из центрального ядра, мантии и поверхностной коры. Облик Земли постоянно меняется благодаря внутренним динамическим процессам.

В отличие от пород на поверхности Земли, породы, располагающиеся ближней к ее центру, испытывают воздействие таких высоких температур и давления, что, даже находясь в твердом состоянии, становятся пластичными и могут медлительно перетекать.

Из чего состоит ядро Земли и процессы протекающие в нем

В ранний период истории Земли наиболее плотные материалы, в основном железо и никель, осели к середине и сформировали ядро — самую плотную часть Земли. Ядро делится на твердое внутреннее диаметром около 2500 км и растопленное внешнее толщиной около 2200 км. Над жидким внешним ядром располагается мантия толщиной около 2900 км. Она заключается из плотных силикатных пород, содержащих кремний, магний и кислород. Океаническая кора и материки «плавают» на поверхности этих слоев подобно пленке сала на поверхности воды.

[embedded content]

Условия внутри ядра Земли трудно себе представить. Давления там огромные, а температура превышает 3000 0С. Геологи смогли установить температуру на границе между внешним и внутренним ядром. Поскольку ядро Земли состоит из железа, содержащего определенные примеси, ученые воссоздали давление внутри основы Земли и обнаружили, что температура у основания внешнего ядра составляет около 4000 0С.

Расплав железа во внешнем основе медленно циркулирует, создавая электрические токи, порождающие магнитное поле Земли. Это поле простирается далеко в космос и образует магнитную оболочку кругом планеты, отражая солнечный ветер — потоки заряженных частиц, выброшенным Солнцем, и защищая тем самым нас от губительного излучения.

Не ислючено, что мочь магнитного поля, создаваемого в ядре, колеблется в широких пределах, но большинство из этих колебаний гасятся мантией. Однако образцово каждые 100000 лет они становятся настолько значительными, что магнитное поле планеты планеты целиком переворачивается, то есть нордовый и южный магнитные полюсы меняются местами.

Минерал оловин образовавшийся из мантии

Эта порода, образовавшаяся в мантии Земли, содержит минерал зеленого краски — оливин. Он оказался на поверхности в результате извержения вулкана на Канарских островах. Вулканические извержения часто дают ключ к разгадке внутреннего постройки Земли.

Тепловые процессы в ядре Земли и конвекция мантии

Тепло, накопленное в процессе образования Земли, до сих пор выделяет из нее недр по мере остывания основы и распада радиоактивных элементов. Оно могло бы выходить на поверхность, но породы мантии служат хорошей теплоизоляцией. Тепло, излучаемое основой, приводит в движение вещество мантии. Раскаленные породы поднимаются от ядра вверх, а при остывании снова опускаются к основе. Эта циркуляция вещества мантии от ядра к поверхности и обратно называется конвекцией.

Схема внутреннего строения Земли и ядра

Сейсмические волны распространяются от эпицентра землетрясения в Восточной Африке. Геологи воссоздают особенности постройки планеты, измеряя время прихода волн на сейсмических станциях, расположенных по всему миру. Продольные волны (алые) могут проходить через расплавленное внешнее ядро. Поперечные волны (голубые) проходят только через твердую мантию и кору.

На поверхности, где породы немало хрупкие, движение мантии вызывает землетрясения. Сейсмологи — ученые, изучающие землетрясения, — располагают сетью станций наблюдения и регистрации землетрясений. Устанавливаемая пора прихода сейсмических волн на разных станциях, мощные компьютеры воссоздают картину просходящего внутри Земли. Достоверно так же с помощью рентгеновских лучей можно увидеть то, что находится внутри нашего тела.

Активность мантии и ее разделение на потоки

Сейсмографы фиксируют, как потоки раскаленного вещества мантии всходят к поверхности, что обычно вызывает всплеск вулканической активности. Сейсмические волны медленно проходят через горячий, пластичный материал. С вящей скоростью они проходят через холодные, твердые породы, которые погружаются в мантию в местах, где океаническая кора уходит под континентальную. Разбирая сейсмические данные. Геологи обнаружили «барьер» внутри мантии на глубине около 670 км. Вероятно, здесь накапливаются опускающиеся горные породы.

Это побудило кой-каких геологов считать, что мантия представляет собой не единый конвективный поток, а в ней существуют два слоя циркуляционных пород.

Мантия подразделяется на верхнюю (до глубины 670 км) и гораздо немало плотную и широкую нижнюю. Недавний анализ сейсмических данных привел ученых к выводу, что в основании мантии есть еще один тонкий слой толщиной в несколько десятков километров. Этот слой не является непрерывным, а скорее выглядит как ряд гигантских континентов на нательнее стороне мантии. Такие плиты могли сформироваться в результате перемешивания силикатных пород мантии с насыщенным железом веществом основы.

Эффект полярного сияния на полярных полюсах Земли

Полярное сияние возникает около магнитных полюсов Земли (они близки к географическим, но не совпадают с ними), когда заряженные солнечные крупицы сталкиватся с атомами и молекулами атмосферных газов. Это красочное свечение наблюдается в районах и Северного и Южного полюсов.

Влияние солнечного ветра на Землю

Магнитное поле Земли образует оболочку — магнитосферу, какая простирается далеко в космос от поверхности Земли. Солнечный ветер — поток заряженных частиц, устремляющихся от Солнца, — давит на магнитосферу, и она вытягивается в курсе от Солнца подобно хвосту кометы.

Конфигурация земного магнитного поля такова, как будто внутри Земли есть гигантский брусочный магнит. На самом деле магнитные силовые линии создают электрическими токами, циркулирующими в пределах растопленного внешнего ядра.

Однако есть и другое объяснение. Подобные области могут быть местами захоронения дна древних океанов. После опускания к основанию верхней мантии морозная океаническая кора спрессовалась в очень плотный слой пород, который раскололся на часи на глубине 670 км м сделался погружаться дальше. Сейчас он продолжает распространяться на дне нижней мантии. Ядро медленно нагревает этот слой плотных пород, потому со временем он может снова подняться и образовать новую океаническую кору.

Тенденция замедления скорости Земли и увеличения длительности суток

Скорость вращения нашей планеты медленно уменьшается. Это обусловлено подъемом материков после последнего ледникового этапа, а также притяжением Луной воды океанов, что вызывает приливы, силы трения которых оказывают тормозящее поступок. В результате постепенно увеличивается продолжительность суток. Однако обнаружены еще более мелкие изменения длины суток, размером в миллиардные доли секунды. Они могут объясняться давлением атмосферы на горные хребты. Еще более важным фактором является циркуляция вещества во внешнем основе, которая влияет на изменение структуры земной коры и рельефа. Колебания длины суток служат мерой циркуляции вещества в основе и дают нам ще один ключ к разгадке процессов внутри Земли.

Посетите магазины партнеров:

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *