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.
Самые распространенные, крупные, опасные, а также недавно открытые виды акул с кратким описанием и фото....
09 05 2024 4:25:12
Древние греки называли Азией землю, над которой восходит солнце. Эта часть света занимает 30% суши планеты. На огромной территории соседствуют развитые и бедные государства. Азии присуща многогранность во всем, начиная от мира природы, уровня жизни и заканчивая культурными обычаями....
08 05 2024 14:22:54
Австралия – самый маленький континент нашей планеты, всю территорию которого занимает одноименная страна. Общая численность населения Австралии на 2019 г. составляет 25,3 млн чел....
07 05 2024 5:25:48
Реки – это особые водоемы, в которых вода течет в одном направлении. Но откуда берется вода, наполняющая реки, и куда она течет?...
06 05 2024 20:53:58
В этой статье вы узнаете о самых распространенных представителях животного мира, которые живут в бок о бок с нами в городах....
05 05 2024 9:26:31
Растительный мир России богат и разнообразен, он насчитывает несколько десятков тысяч видов. Особое место в нем занимают ядовитые растения, таящие в себе порой cмepтельную опасность....
04 05 2024 12:15:24
В детстве мы видели десятки мультфильмов, в которых крысы, мыши или хомяки наслаждались большими кусками сыра. Но были ли эти мультфильмы основаны на правдивых фактах?...
03 05 2024 21:41:10
Один из десяти известных видов на Земле проживает на территории Амaзoнии. Ее леса содержат 90-140 миллиардов метрических тонн углерода....
02 05 2024 5:52:16
Вода - это сок жизни... Так сказал всем известный Леонардо да Винчи. И здесь нет смысла спорить, потому что вода является основой для всего живого на планете....
01 05 2024 9:49:28
На австралийском гербе крупным планом изображено два животных. Они стоят слева и справа щита, на котором изображены гербы отдельных австралийских провинций....
30 04 2024 11:33:39
Для того чтобы лучше было представлять и изучать планету под названием Земля, был придуман ее шаровидный макет – глобус. Именно так выглядит наша любимая планета с космоса. Если к нему приглядеться, то можно будет увидеть, что основным цветом этого шара является – гoлyбой....
29 04 2024 15:22:50
Мы живем в мире, где наблюдается быстрый технический прогресс. Сейчас почти у каждого есть компьютеры, а для напечатания требуется много бумаги, которую получают вырубая леса. Почти каждая семья имеет автомобили. Но необходимо помнить, что они выбрасывают в атмосферу выхлопные газы, наносящие вред здоровью всего живого на Земле....
28 04 2024 6:37:59
Всем приятно наступление весны. Она раньше всего приходит в город. Лучи солнца нагревают здания, которые отдают свое тепло всему окружающему миру....
27 04 2024 0:48:15
В этой статье вы узнаете о 9 представителях животного мира, которые бросили вызов законам силы тяжести....
26 04 2024 16:34:15
ОТВЕТ: По данным PBS, средние показатели продолжительности жизни акул находятся на отметке......
25 04 2024 1:31:19
Споры - это репродуктивные клетки растений, грибов, водорослей и бактерий. Они, как правило, одноклеточные и обладают способностью развиваться в новый организм....
24 04 2024 21:44:38
Физическая сила льва ничуть не уступает ловкости и силе тигра. Однако стремительность тигра, в разы превышает скорость реакции у львов....
23 04 2024 16:17:43
В этой статье рассмотрим некоторые примеры растительноядных животных, главным образом млекопитающих, а также их рацион....
22 04 2024 6:19:57
Зеленые растения не только важны для окружающей человека среды, они составляют фундамент устойчивости и долгосрочного здоровья экологических систем....
21 04 2024 23:32:59
Географический объектом может именоваться любой объект на нашей планете, который обладает относительно устойчивым положением относительно Земли....
20 04 2024 13:59:13
Современных представителей отряда Crocodilia насчитывается всего 24 вида. Расскажем о первой десятке самых крупных из них....
19 04 2024 14:55:11
Вы когда-нибудь видели скорпионов? Если это так, вы уже знаете, что они немного похожи на крошечных омаров с устрашающими клешнями и длинным тонким хвостом, который выгибается над спиной....
18 04 2024 1:30:29
Большинство кошек смотрит на новогоднюю елку с широко раскрытыми глазами и озорным восторгом. Если вы желаете сохранить целостность новогоднего дерева до конца праздников, то предлагаем вам несколько советов, как помочь мирно сосуществовать кошкам и елкам....
17 04 2024 7:53:12
ОТВЕТ: Лоси обитают в северных широтах Европы, Азии и Северной Америки. Их среда обитания включает природные зоны......
16 04 2024 0:50:31
Из этой статьи вы узнаете, как накопление отходов влияет на нашу планету - от не поддающегося биологическому разложению пластика до разрушающих озон хлорфторуглеродов (ХФУ)....
15 04 2024 3:14:42
От собаки, сидящей на вашем диване, до почти мифического нарвала из глубин Северного Ледовитого океана, животные играют ключевую роль в защите окружающей среды и благополучии человека....
14 04 2024 11:24:44
У стeбля есть много важных функций, которые он выполняет, помимо того, что позволяет вам взбираться на дерево. Давайте подробней узнаем о строении, типах и функциях стeбля растений....
13 04 2024 16:12:42
Кельтское море является частью Атлантического океана, и расположено у южного побережья Ирландии....
12 04 2024 0:39:10
Метаболизм - это набор биохимических реакций, участвующих в поддержании жизнедеятельности клеток в организме. Все живые существа нуждаются в энергии для различных основных процессов и для производства новых органических веществ....
11 04 2024 17:16:11
Принцип, лежащий в основе панcпepмии, заключается в том, что жизнь возникла за пределами Земли и попала на нашу планету, найдя гостеприимный климат, в котором смогла развиваться и процветать....
10 04 2024 21:49:49
Историческая наука – это целый комплекс научных отраслей. Учёный, занимающийся историей, изучает всемирную (всеобщую) историю и историю отдельных стран и народов (отечественная историю)....
09 04 2024 2:42:25
Аменсализм - это отношения между организмами разных видов, в которых один организм ингибируется или разрушается, в то время как другой организм остается незатронутым....
08 04 2024 0:49:11
Паразит - это живое существо, которое получает пищу и убежище от другого организма, нанося ему вред, но обычно не убивая....
07 04 2024 1:18:44
Вулканическая активность является регулярным и суровым напоминанием, что планета, на которой мы живем, имеет постоянно меняющуюся геологию....
06 04 2024 1:17:57
Солнце самое яркое космическое тело, наблюдаемое на небе Земли, и его температура сильно варьируется от центра к поверхности....
05 04 2024 19:40:42
Хотя бактерии и вирусы могут иметь некоторые общие хаpaктеристики, они также очень разные....
04 04 2024 16:19:56
Когда мусор утилизируется ненадлежащим образом в неположенных местах, то это называется замусориванием. Этот процесс может иметь катастрофические последствия для окружающей среды и человека....
03 04 2024 1:10:44
Понятие животные включает в себя совокупность всех многоклеточных, эукариотических организмов Царства Животные, обитающих на нашей планете....
02 04 2024 15:52:13
Когда часто идут дожди, становится серо и холодно, все люди ждут наступления прекрасного периода осени, называемого бабьим летом......
01 04 2024 7:35:48
Погода – это состояние атмосферы нашей планеты в конкретной точке земного шара и в конкретный момент времени. Состояние атмосферы прежде всего определяют основные метеорологические хаpaктеристики....
31 03 2024 0:59:20
ОТВЕТ: Науке известно более 1 млн видов насекомых и пpaктически все они появляются на свет из......
30 03 2024 12:28:25
ОТВЕТ: Максимальная скорость бега, которою способен развивать лев составляет около......
29 03 2024 15:22:17
Территория страны лежит сразу в четырех основных климатических поясах. Каждый из них имеет свои показатели температуры и нормы осадков. С востока на запад наблюдается переход муссонного климата в континентальный....
28 03 2024 3:55:21
Комменсализм - это тип отношений между двумя живыми организмами, в которых один организм получает выгоду от другого, не навредив ему, но и не принося пользы....
27 03 2024 5:54:55
Сиамская кошка – очень грациозная, достаточно небольшая, лёгкая. Порода примечательна тем, что её сложно спутать с другой, не смотря на родство и внешнее сходство с тайской кошкой....
26 03 2024 7:39:10
Край стал домом для большого количества самых разных животных, но из-за ухудшающейся экологии и разрушительной деятельности людей некоторые виды оказались под угрозой исчезновения....
25 03 2024 16:57:43
Есть на Земле континент, который омывают воды всех четырех океанов планеты. Что же это за материк?...
24 03 2024 3:46:29
Индия расположена на материке Евразия в Азиатской части света. Она относится к региону Южная Азия и занимает полуостров Индостан....
23 03 2024 9:28:42
В этой статье приведены семь видов животных, которые заставят вас в следующий раз подумать, прежде чем взять в руки листик какого-нибудь растения....
22 03 2024 6:32:55
Очень радостно, когда еще вчера все было тусклым и серым, а утром видишь загадочные преобразования происходящие в природе. Видя первый снег из окна, всегда вспоминается детство....
21 03 2024 13:14:13
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)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Самая краткая биография Андерсена
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Основные природные зоны Канады
Богатство (обществознание, 5 класс)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Ганс Христиан Андерсен биография кратко для детей и интересные факты
Teaching approaches: The grammartranslation method
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Самая краткая биография Грига
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Булат Окуджава биография, кратко о творчестве и личной жизни
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Непроизводные и производные междометия, таблица с примерами
Самая краткая биография Марко Поло
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Природная зона Санкт-Петербурга – в какой находится