Что у Земли внутри? Внутреннее строение и состав нашей планеты
Содержание
- Методы исследования структуры Земли
- Общее строение Земли
- Земная кора
- Мантия
- Ядро Земли
- Как образовалась столь сложная структура Земли?
Радиус нашей планеты превышает 12 700 км, но самая глубокая скважина, которую человечеству удалось пробурить (Кольская сверхглубокая скважина), имеет глубину всего лишь в 12,2 км, то есть в тысячу раз меньше. Ученые имеют меньше информации о глубинах Земли, чем о дальнем космосе. Однако это не мешает им строить свои теории о ее строении. Из каких же слоев состоит Земля?
Методы исследования структуры Земли
Объем планеты можно посчитать, зная ее радиус. Её массу можно рассчитать на основе величины силы тяжести, орбите Земли и ее взаимодействии с другими небесными телами. Зная объем и массу, можно оценить и плотность земного шара, которая оказывается равной 5515 кг/куб. м. При этом средняя плотность вещества на поверхности планеты значительно ниже (3000 кг/куб. м), поэтому можно предполагать существенное увеличение этого показателя на больших глубинах.
Ученые при анализе структуры Земли опираются и на данные научных экспериментов, в ходе которых моделируются условия в центре планеты (высокое давление и плотность). Так, плотность железо при давлении в миллион атмосфер увеличивается в 1,3 раза за счет более плотного расположения атомов в кристаллической решетке.
Ещё одним источником информации о строении планеты является анализ сейсмических волн во время землетрясений. В 1909 году геофизик Мохоровичич обнаружил, что при неглубоких землетрясениях образуется не один, а несколько акустических сигналов, что позволило предположить существование резкой границы между корой и мантией, известной как поверхность Мохоровичича.
Во время извержений вулканов с глубин Земли на поверхность попадают ценные для исследования образцы материала. Наконец, даже исследования других планет земной группы (Меркурия, Венеры, Марса) помогают лучше понять процессы, проходящие в наших недрах, ведь эти планеты и Земля формировались в результате схожих процессов.
Общее строение Земли
Верхний слой планеты называют земной корой. Ее толщина варьируется от 5 до 35 км, причем под океанами она существенно тоньше. Существуют оценки, согласно которым ее толщина может доходить и до 70 км. Под ней располагается верхняя мантия, которая простирается до глубины 60 км. Нижняя же часть мантии доходит до отметки 2890 км. Отдельно геофизики выделяют слой, именуемый астеносферой (100-200 км).
Под мантией, располагается ядро. Его разделяют на внешнюю жидкую часть (до глубины 5150 км) и внутреннюю твердую.
Земная кора
Считается, что у Венеры и Марса (но не у Меркурия) также есть верхний слой коры, схожий с земным. Однако на Земле выделяют два вида коры: континентальный и океанический. Континентальная кора значительно более древняя, возраст ее пород может достигать миллиардов лет. Она состоит из трех слоев. Верхний образован горными породами, средний – гранитами и так называемыми гнейсами, а внизу располагаются гранулиты и подобные им породы.
Океаническая кора постоянно обновляется. Она образуется в центрах современных океанов в местах, которые называют срединно-океаническими хребтами. Перемещаясь оттуда в разных направлениях, она исчезает в зонах субдукции, растворяясь в мантии. Возраст океанической коры не превышает 140-150 миллионов лет. Также ее толщина значительно ниже и, по некоторым оценкам, составляет 5-10 км. Именно поэтому первая попытка пробурить земную кору была предпринята 1961-1966 г. в Тихом океане (проект «Мохол»).
Интересно, что большую часть земной коры образует незначительное количество элементов. Самыми распространенными из них являются:
- кислород (49%);
- кремний (26%);
- алюминий (7,5%);
- железо (4,2%);
- кальций (3,25%);
- натрий (2,4%);
- калий (2,35%);
- магний (2,35%)
- водород (1%).
На остальные элементы суммарно приходится примерно 1% вещества земной коры.
Мантия
Считается, что в некоторых местах мантия залегает на глубинах всего в 30 км, однако достичь ее до сих пор не удалось. Границу между мантией и корой называют поверхностью Мохоровичича. В ней фиксирует резкий рост скорости сейсмический волн, а также там должен происходить и такой же резкий рост плотности вещества.
Мантию разделяют на верхнюю и нижнюю. Граница между ними проходит на глубинах 410-670 км и носит название слой Голицына. В нем наблюдается структурная перестройка вещества мантии.
Мантия находится в жидком агрегатном состоянии, однако это не значит, что она похожа на воду. Она отличается огромной вязкостью, в квадриллион раз превышающую вязкости песка. На мантию, простирающуюся до глубины 2900 км, приходится примерно 80% объема земного шара. Также она отличается от земной коры химическим составом. Доля алюминия в ней ниже, а магния значительно выше. Основными элементами в ней являются:
- кислород (44,8 %);
- кремний (21,5%);
- магний (22,8%);
- железо (5,8%);
- кальций (2,3%);
- алюминий (2,2%).
В верхней мантии выделяют слой астеносферы, который более пластичен, чем остальная часть мантии. Также в нем ниже скорость распространения сейсмических волн и выше электропроводность. Именно в ней происходит перемещение литосферных плит земной коры, что порою вызывает землетрясения. По разным оценкам, астеносфера может начинаться на глубинах порядка 50 км и доходить до отметки 350 км.
Ядро Земли
Существование ядра было доказано ещё в 1897 г. Честь этого открытия принадлежит Иоганну Вихерту. Состоит ядро из двух слоев – жидкого внешнего и твердого внутреннего, однако в 2015 г. геолог Сяодунь Сун обосновал версию, что во внешнем ядре можно выделить третий слой.
Во внешнем ядре температура изменяется от 4400°С на глубине 2900 км до 6100°С на глубине 5150 км. В нем протекают вихревые электрические токи, что ведет к образованию у Земли магнитного поля, которое возникает из-за эффекта, известного как геодинамо.
Во внутреннем ядре давление может достигать 375 ГПа, поэтому находящееся там вещество просто не может стать жидкостью, несмотря на огромную температуру в 6400°. Эта часть структуры планеты возникла не сразу, а 2 млрд (по некоторым оценкам, только 500 млн) лет назад. Это связано с постепенным остыванием Земли. Со временем внутреннее ядро увеличивается в размерах.
Химический состав ядра сильно отличается от мантии. Порядка 85% его массы приходится на железо, 6% – на кремний, ещё 5% – на никель. Это примерные цифры, так как точный состав определить невероятно сложно. Возможно, что в ядре присутствует значительные доли серы, кислорода, углерода, фосфора и водорода.
Как образовалась столь сложная структура Земли?
Предполагается, что Земля образовалась из множества протопланет, которые из-за силы тяжести постепенно притягивались друг к другу. Сначала она была полностью жидкой. При этом в ней проходили хаpaктерные для жидкости процессы – более тяжелые элементы погружались глубже, а более легкие поднимались на поверхность. Так за примерно 10 млн лет образовалось железное ядро Земли. Существует версия, что раньше там находилось значительно больше радиоактивных металлов, но они распались со временем. После окончания активной фазы планетообразования Земля начала медленно остывать, в результате чего верхний слой отвердел, и образовалась земная кора.
Хелицеровые (Chelicerata) - подтип члeнистоногих, который включает в себя: скорпионов, клещей, пауков, мечехвостов и морских пауков. Хелицеровые насчитывают около 77000 известных видов....
26 04 2024 7:20:29
Особо неповторима и прекрасна зима в деревне. Когда у меня начались зимние каникулы, я решил посетить свою бабушку и дедушку, которые жили в селе....
25 04 2024 14:42:43
Может показаться, что такой континент должен был бы быть огромным, ведь по нему можно было бы совершить пешком кругосветное путешествие. Однако на самом деле таким материком является небольшая Антарктида....
24 04 2024 9:11:27
Геология - это естественная наука, которая изучает Землю, ее вещественный состав, структуру коры, процессы и историю....
23 04 2024 8:20:51
При построении карты выполняют проекцию сферической поверхности на плоскость. Проблема в том, что выполнить такую проекцию, не исказив какие-либо размеры на карте, невозможно. Поэтому используют различные виды картографических проекций....
22 04 2024 3:56:10
ОТВЕТ: Обыкновенная или рыжая лисица способна развивать максимальную скорость бега до......
21 04 2024 15:32:34
В Северном и Южном полушарии используются разные способы ориентирования. В северном полушарии оно основано на использовании Полярной звезды....
20 04 2024 12:56:58
Это необычное поведение зависит от разновидности птиц и играет важную роль в защите перьев. По данным британского фонда орнитологии, принятие солнечных ванн имеет...
19 04 2024 0:50:22
В данный рейтинг включены только отдельные реки, а не речные системы....
18 04 2024 3:53:40
Собаки чихают так же как и люди. Чихание может быть вызвано как простым щекотанием в носу, так и свидетельствовать о заболевании животного....
17 04 2024 20:45:31
Первое издание краснодарского образца появилось в 1994 году, а через 13 лет его переиздали и дополнили. Всего в Красную книгу края занесено сотни видов млекопитающих, рептилий, птиц, земноводных, насекомых и водных обитателей....
16 04 2024 9:21:25
За свою многовековую историю человечество накопило великое множество памятников. Они отражают процесс становления людей и их развития. Однако необдуманные и халатные действия других людей способны разрушить все то, что создавалось веками....
15 04 2024 20:11:58
В этой статье мы расскажем вам обо всем, что может иметь значение при выращивании кур и влиять на их среднюю продолжительность жизни....
14 04 2024 0:34:57
Для многих людей, животные, пожалуй, самые знакомые и интересные из всех живых существ на планете. Это может быть связано с тем фактом, что мы сами относимся......
13 04 2024 12:27:15
Тайга – самый большой природный пояс не только России, но и всего мира. Природная зона тайги занимает до 27% площади всех лесов планеты и 8 млн. кв. км России....
12 04 2024 11:49:11
Атмосферное давление – это то давление, которое оказывает воздух атмосферы на любой предмет, находящийся в ней. Как и любое другое давление, оно измеряется в паскалях (используется сокращение Па)....
11 04 2024 7:10:21
К акватории Атлантического океана относится множество заливов, морей и проливов, среди которых можно отметить несколько наиболее крупных....
10 04 2024 23:41:14
Природа Земли - это совокупность естественных, физических или материальных элементов нашей планеты, созданных естественным образом (без участия человечества)....
09 04 2024 9:10:43
Стихотворение наполнено светлой грустью, тоской по прошлому, по родному краю, деревенской жизни среди полей, лесов и рек. Оно относится к пейзажной лирике, храня элементы элегии и идиллии....
08 04 2024 0:30:52
При пoлoвoм размножении два родителя передают гены своему потомству, что приводит сочетанию унаследованных черт. Эти гены передаются через процесс, называемый оплодотворением....
07 04 2024 6:14:57
С давних пор многие домашние животные были настоящими друзьями для людей. Верными, близкими, преданными. Сейчас они помогают избавиться стресса, оставаясь всегда верными своему хозяину....
06 04 2024 6:37:42
Косатка (Orcinus orca) - хищное млекопитающее из отряда китообразных, подотряда зубатых китов, семейства дельфиновых. Это единственный вид в роду косаток....
05 04 2024 1:33:58
В большинстве регионов мира существует четыре удивительных времени года: Весна, Лето, Осень и Зима. Каждый из этих сезонов является неповторим и хаpaктеризуется различными изменениями в природе и окружающей среде....
04 04 2024 11:39:21
Руаль Амундсен – выдающийся путешественник, первооткрыватель Южного полюса и исследователь Северной Атлантики. Соотечественники называли его "последним викингом" за спартанский подход к делу....
03 04 2024 7:54:46
Несмотря на сильные холода, биом тундры бурно развивается. Здесь можно встретить большое разнообразие флоры и фауны....
02 04 2024 13:36:25
Китай находится на материке Евразия в Азиатской части света. Если быть более точным, он расположен в Восточной Азии....
01 04 2024 11:55:42
Знаете ли вы, что у растений также есть тканевая система, как у животных и людей? Ткани растений подразделяют на два основных типа: постоянные (основные) и меристематические (образовательные)....
31 03 2024 6:36:26
Если вам нравится внешний вид лис, вы можете выбрать похожую на них собаку. Вот список из 10 пород собак, которые имеют сходство с лисой....
30 03 2024 19:14:37
Растительный мир Кавказа отличается удивительным разнообразием, что обусловлено особенностями рельефа этой территории. В нескольких климатических зонах расположено более 6000 видов и подвидов растений, которые мало где встречаются в такой близости друг от друга....
29 03 2024 18:39:17
Термин "миграция" происходит от латинского слова "migratus", что означает "изменить". Это слово имеет особое значение, когда оно относится к животным....
28 03 2024 7:42:22
Более 100 видов птиц оказались на грани исчезновения и были включены в Красную книгу Российской Федерации. Познакомимся с некоторыми из них....
27 03 2024 21:58:21
Нам может казаться странным и смешным, когда собаки обнюхивают друг друга под хвостом, но для этого ритуала есть веские причины....
26 03 2024 19:34:21
«Отговорила роща золотая» – эти тоскливые, щемящие строки, полные безысходности и красоты одновременно, появились в 1924, за год до cмepти поэта....
25 03 2024 3:48:26
Видовой состав животного мира в первую очередь зависит от природных условий, таких как географическое положение, климат, рельеф и наличие кормовой базы....
24 03 2024 20:30:59
В этой статье представлен список десяти популярных пород собак средних размеров с кратким описанием и фото....
23 03 2024 8:18:52
Наступает июль – середина лета. Он славится частыми грозами и ливневыми дождями. Чаще всего они кратковременные, а горячее солнце за несколько минут высушивает образовавшиеся мокрые тропинки и лужицы....
22 03 2024 23:53:45
Знаете ли вы, что среди диких животных существует одна птица, которая на протяжении длительного времени является символом мудрости? Кто это? Сова, конечно!...
21 03 2024 16:18:52
Один из десяти известных видов на Земле проживает на территории Амaзoнии. Ее леса содержат 90-140 миллиардов метрических тонн углерода....
20 03 2024 23:26:45
Существуют озера, которые cмepтельно опасны. Некоторые из них настолько коварные, что даже присутствие на берегу может привести к летальному исходу. Кислотная вода или вулканические пары несут серьезную угрозу, и есть примеры озер с высокой концентрацией газов, которые буквально взрываются....
19 03 2024 0:49:12
ется великим человеком, который внёс огромный вклад в науку. Учёный в первую очередь стал известен в том, что со значительной точностью вычислил окружность Земли....
18 03 2024 1:45:24
Внушительная площадь территории Франции обуславливает разнообразие климатических условий, природных зон, а также флоры и фауны страны....
17 03 2024 16:53:20
Квадратные волны представляют собой сетчатый рисунок из множества квадратов на поверхности моря. Эти волны могут казаться безопасными, но они достаточно сильны......
16 03 2024 5:22:32
Ягуар (Panthera onca) — крупное хищное млекопитающее семейства кошачьи, а также единственный представитель рода пантер в Северной и Южной Америке....
15 03 2024 14:21:13
Определение понятия «вид» - непростая задача! Поэтому очень важно изучить все концепции видов, чтобы понять, какие из них применимы, а какие имеют ограничения....
14 03 2024 20:49:47
Рыжая рысь или красная рысь (Lynx rufus) - вид хищного млекопитающего из семейства кошачьи, родиной которого является Северная Америка....
13 03 2024 12:44:17
В древности люди не занимались производством в современном смысле слова. Все необходимые ресурсы они получали от природы, занимаясь рыболовством, охотой и...
12 03 2024 8:38:58
ОТВЕТ: Страна Россия расположена на материке Евразия, который включает две части света: Азию и Европу. Примерно 75 процентов России находится на территории Азии, а остальные 25 процентов в Европе....
11 03 2024 15:32:29
В этой статье представлена карта, а также список с названиями и кратким описанием десяти самых больших болот России....
10 03 2024 5:37:15
Гепарды одни из самых быстрых, грациозных и мускулистых хищных кошек в мире. Исключительные представители в своем роде. Проживают в основном в центре и на юге Африки, а также могут обитать на Ближнем Востоке....
09 03 2024 17:59:45
Школа – это место, где дети получают новые знания. Для того, чтобы процесс обучения был эффективным, ученики и учителя должны придерживаться особых правил....
08 03 2024 18:55:28
Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Строение глаза и функции его частей в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самая краткая биография Гайдара
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Основные природные зоны Канады
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Грига
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Как провести разговорный клуб студентам разных уровней
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Самая краткая биография Бетховена
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Богатство (обществознание, 5 класс)
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Сходство и различие между митозом и мейозом
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Южная Америка (доклад для 2 класса, окружающий мир)
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Железы внутренней секреции человека в таблице
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Богдан Хмельницкий краткая биография
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Джонатан Свифт биография и творчество писателя кратко
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Причастие и деепричастие – отличия
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)
На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Разноспрягаемые глаголы в русском языке, примеры и полный список
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится