Каква е земята вътре? Вътрешната структура и състава на нашата планета

Радиусът на нашата планета надвишава 12 700 км, но най -дълбоко. Учените имат по -малко информация за дълбините на земята, отколкото за далечното пространство. Това обаче не им пречи да изградят своите теории за нейната структура. От какво се състои земята Земята?

Методи на изследване на земната структура

Обемът на планетата може да бъде изчислен, като се знае нейният радиус. Масата му може да се изчисли въз основа на гравитацията, орбитата на земята и взаимодействието му с други небесни тела. Познавайки обема и масата, е възможно да се оцени плътността на земното кълбо, която е 5515 кг/куб. m. Освен това средната плътност на веществото на повърхността на планетата е много по -ниска (3000 кг/куб. m), следователно, можем да приемем значително увеличение на този индикатор на големи дълбочини.

При анализа на структурата на Земята учените се основават и на данните на научните експерименти, по време на които условията се моделират в центъра на планетата (високо налягане и плътност). И така, плътността на желязото при налягане на атмосферата се увеличава 1,3 пъти поради по -плътно местоположение на атомите в кристална решетка.

Друг източник на информация за структурата на планетата е анализът на сеизмичните вълни по време на земетресенията. През 1909 г. геофизикът Мохоровичи открива, че с плитки земетресения не се образуват не един, а няколко акустични сигнала, което предполага наличието на остра граница между кората и мантията, известна като повърхността на Мохоровичичи.

По време на изригванията на вулкани от дълбините на Земята, проби от материал, ценни за изследване, падат на повърхността. И накрая, дори проучванията на други планети от земната група (Меркурий, Венера, Марс) помагат да се разберат по -добре процесите, протичащи в червата ни, тъй като тези планети и земя са били формирани в резултат на подобни процеси.

Общата структура на земята

Горният слой на планетата се нарича земната кора. Дебелината му варира от 5 до 35 км, а при океаните е значително по -тънка. Има оценки, според които дебелината му може да достигне 70 км. Под него е горната мантия, която се простира до дълбочина 60 км. Долната част на мантията достига маркировката от 2890 км. Отделно геофизиката отличава слой, наречен астеносфера (100-200 км).

Под мантията ядрото се намира. Той е разделен на външната течна част (на дълбочина 5150 км) и вътрешно твърдо вещество.

земната кора

Смята се, че Венера и Марс (но не Меркурий) също имат горния слой на кората, подобен на земята. Два вида кора обаче се отличават на Земята: континентален и океан. Континенталната кора е много по -древна, възрастта му може да достигне милиарди години. Състои се от три слоя. Горната част се образува от скали, средните - гранити и така наречените гневи, и гранулитите и подобни скали са разположени отдолу.

Океанската кора се актуализира постоянно. Той се образува в центровете на съвременните океани на места, които се наричат ​​средно океански хребети. Придвижвайки се оттам в различни посоки, тя изчезва в зоните на субдукция, разтваряйки се в мантията. Възрастта на океанската кора не надвишава 140-150 милиона години. Също така, дебелината му е много по-ниска и според някои оценки е 5-10 км. Ето защо първият опит за пробиване на земната кора е направен 1961-1966 г. В Тихия океан (проект "Mokhol").

Интересното е, че по -голямата част от земната кора образува малък брой елементи. Най -често срещаните от тях са:

• кислород (49%);
• силиций (26%);
• алуминий (7,5%);
• желязо (4,2%);
• калций (3,25%);
• натрий (2,4%);
• калий (2,35%);
• Магнезий (2,35%)
• водород (1%).

Останалите елементи в общото представлява приблизително 1% от веществото на земната кора.

Мантия

Смята се, че на някои места мантията лежи на дълбочина само на 30 км, но все още не е възможно да се постигне. Границата между мантията и кората се нарича повърхността на Мохоровичич. Той записва рязко увеличаване на скоростта на сеизмичните вълни и също трябва да има същото рязко увеличение на плътността на веществото.

Мантията е разделена на горната и долната част. Границата между тях преминава на дълбочина 410-670 км и се нарича слой Golitsyn. Съдържа структурно преструктуриране на вещество на мантията.

Мантията е в течно агрегирано състояние, но това не означава, че изглежда като вода. Характеризира се с огромен вискозитет, в квадрилион веднъж по -висок от вискозитета на пясъка. На мантия, простираща се до дълбочина 2900 км, представлява около 80% от обема на земното кълбо. Освен това се различава от земната кора с химичен състав. Делът на алуминия в него е по -нисък, а магнезият е много по -висок. Основните елементи в него са:

• кислород (44,8 %);
• силиций (21,5%);
• магнезий (22,8%);
• желязо (5,8%);
• калций (2,3%);
• алуминий (2,2%).

В горната мантия се отличава слой астеносфера, която е по -пластмасова от останалата част от мантията. Също така в него под скоростта на разпределение на сеизмичните вълни и по -високата електрическа проводимост. Именно в него има движение на литосферни плочи на земната кора, което понякога причинява земетресения. Според различни оценки астеносферата може да започне на дълбочина около 50 км и да достигне маркировката от 350 км.

Ядрото на земята

Наличието на ядрото е доказано през 1897 г. Честта на това откритие принадлежи на Йохан Вихеру. Ядрото на два слоя се състои от - течен външен и твърд вътрешен, но през 2015 г. Геологът XiaoDun песен обоснова версията, че третият слой може да се разграничи във външната ядро.

Във външното ядро ​​температурата се променя от 4400 ° C на дълбочина 2900 km до 6100 ° C на дълбочина 5150 km. В него текат Vorthery Electric токове, което води до образуването на магнитно поле на Земята, което възниква поради ефекта, известен като GeoDinago.

Във вътрешното ядро ​​налягането може да достигне 375 GPa, така че веществото, разположено там, просто не може да стане течно, въпреки огромната температура от 6400 °. Тази част от структурата на планетата не се е появила веднага, но преди 2 милиарда (според някои оценки, само преди 500 милиона) години. Това се дължи на постепенното охлаждане на земята. С течение на времето вътрешното ядро ​​се увеличава по размер.

Химичният състав на ядрото е много различен от мантията. Около 85% от масата му пада върху желязо, 6% върху силиций, още 5% - за никел. Това са приблизителни числа, тъй като точният състав е невероятно труден за определяне. Възможно е в ядрото да има значителни дялове на сяра, кислород, въглерод, фосфор и водород.

Как се е образувала такава сложна структура на земята?

Предполага се, че Земята се е образувала от много протопланети, които поради гравитацията са постепенно привлечени един от друг. Отначало беше напълно течен. В същото време процесите, характерни за течността, се проведоха в нея - по -тежките елементи бяха по -потопени, а най -леките се издигнаха на повърхността. Така че за около 10 милиона години желязното ядро ​​на земята се е образувало. Има версия, която имаше много повече от радиоактивни метали, но те се разделиха с времето. След активната фаза на образуването на планетата, Земята започва да се охлажда бавно, в резултат на което горният слой се втвърди, и земната кора се образува.