Можно ли добраться до ядра земли


Для наглядности представим себе глобус Земли, чуть наклоненный у своей оси. Кажется, что если вы прокопаете туннель сквозь Землю, то просто вывалитесь на другой ее стороне и улетите в космос.

К сожалению, прорыть туннель сквозь Землю до сих пор не представляется возможным. Пока люди смогли погрузиться вглубь Земли чуть больше чем на 8 км. Почему? Чем глубже вы опускаетесь, тем выше давление. И на определенной глубине даже стальную трубу это громадное давление превратит в лепешку.

Но если бы все же такое стало возможным, то с какими проблемами вы столкнулись бы во время воображаемого рытья? Что бы вы нашли, дойдя до противоположной стороны?

Во-первых, немного о расстояниях. Путь сквозь центр Земли составляет более 12,7 тыс. км. Именно таков диаметр нашей планеты. Эти километры проходят через разные вещества — от почвы до расплавленных камня и металла.

Вы можете попробовать прокопать такой туннель в своем дворе. Прорыв почву, верхний слой земной коры, вы наверняка наткнетесь на камни, потом на еще более крупные камни, поскольку большая часть земной коры под континентами состоит из гранита, самой распространенной горной породы (его можно увидеть на поверхности в таких местах, как Большой Каньон на плато Колорадо в США). Толщина земной коры под континентами составляет 35—45 км. Под океанами же кора состоит в основном из базальта, и толщина ее намного меньше — от 5 до 10 км.


Под корой находится еще более широкий пласт (его толщина местами доходит до 2900 км), называемый мантией.

Мантия состоит из твердого и жидкого камня, находящегося под неимоверно высоким давлением.

И наконец, если бы вам удалось прорваться через мантию, вы достигли бы центра Земли — ядра, которое занимало бы следующие 3500 км. Ядро просто обжигающе горячо, его температура достигает, вероятно, 5000 °С. При такой сверхвысокой температуре часть ядра состоит из жидких расплавленных металлов, в основном железа. Окруженное большим количеством планетного вещества, ядро Земли подвергается просто сокрушительному давлению. Поскольку вещество ядра очень плотное (сильно сжатое), ученые считают, что ядро — это шар из твердого железа в жидком металле. Даже, несмотря на столь высокую температуру, чрезвычайно высокое давление так сильно сжимает вместе молекулы железа, что оно даже не может расплавиться.

Если бы вам все-таки удалось просверлить твердое ядро Земли, далее ваш путь пролегал бы через те же самые слои, но в обратном порядке: жидкое ядро, мантия, земная кора. Если бы вы пробились сквозь последние метры почвы, вы, возможно, очутились бы в чьем-нибудь саду, или в подвале какого-либо дома, или на шоссе в час пик.


Однако в любом случае вы бы не торчали вверх ногами. Вы просто стояли бы на противоположной стороне Земли, озадаченный и грязный.

Если бы удача совсем вам изменила, вы очутились бы на дне океана. И тогда смотрели бы на дневной свет сквозь толщу воды. А поскольку океаны занимают более 70% поверхности планеты, скорее всего, так и случилось бы.

Где бы вы точно не оказались, так это в космическом пространстве. К сожалению, единственная возможность попасть в космос для нашего современника — это оторваться от Земли с достаточно высокой скоростью, чтобы преодолеть притяжение планеты. Эта скорость называется второй космической и составляет 40 320 км/ч.

Источник: SiteKid.ru

Как добраться до центра Земли? Самая безумная идея

Мощный грохот несется над стартовой площадкой в пустыне Мохав (Калифорния, США).


егка дрожит земля. Но вот только никакой ракеты в небе не видно. Напротив 100.000 тонн расплавленного железа температурой 1600 градусов Цельсия пробивают себе дорогу к центру Земли. Гигантская масса жидкого металла была вылита в специально выкопанную в грунте щель шириной и глубиной 300 метров, а толщиной всего 10 сантиметров. Что должно получиться? Невероятных размеров «лезвие», которое под собственной тяжестью будет углубляться внутрь нашей планеты со скоростью 5 метров в секунду, вызывая при этом мини-землетрясения. За землетрясения отвечают специальные устройства, плавающие в массе жидкого железа.

Эти шарообразные зонды размером с грейпфрут напичкают сверххитроумной электроникой, способной выдерживать температуру в 4000 градусов и давление в миллионы раз превышающее то, что Вы ощущаете на своих плечах. Этот сверхпрочный «агент» человечества выведает, какую температуру имеют породы, сквозь которые он будет проходить, состав этих пород, их способность проводить тепло и многое другое. С помощью датчиков, встроенных в шар, ученые смогут впервые прикоснуться к раскаленным недрам нашей планеты, лежащим в тысячах километрах под поверхностью. Если все пройдет хорошо, «лезвие» закончит свое путешествие через семь дней после запуска, влившись в ядро Земли, также состоящее из расплавленного железа.

Что скажете? Идея кажется немного сумасшедшей? Да есть такое… Кстати автор идеи, известный новозеландский планетолог Дэвид Стивенсон, придумал все это под впечатлением одного фантастического кинофильма, рассказывавшего о путешествии к центру Земли. Недолго думая, Стивенсон написал на эту тему научную статью, которая была напечатана в весьма серьезном американском журнале «Нейчур».


В основе проекта новозеландца лежит простое соображение: человечество научилось запускать научные зонды за миллиарды километров от Земли, чтобы изучать космические дали, но нам до сих пор не удалось проникнуть в недра собственной планеты глубже, чем на 12 километров. Смешная цифра, не правда ли? Ведь от поверхности Земли до ее центра целых 6731 километр.

Но почему путешествие к центру Земли считается такой трудной задачей? Ну, во-первых, для бурения земли на чудовищную глубину потребуется уйма энергии. Да и какое топливо выдержит соприкосновение с огромным давлением и сверхвысокими температурами недр? На глубине 3000 километров, как считают ученые, температура породы составляет 5000 градусов, а давление — один миллион атмосфер.

Нечего и думать о том, чтобы затащить туда баки с бензином или газом — они будут раздавлены и моментально сгорят.

Однако Стивенсон предлагает черпать энергию из вполне доступного источника. Он хочет использовать… силу земного притяжения. То есть «корабль недр» поползет вниз под собственной тяжестью. При 300-метровой высоте, «лезвие» будет иметь в ширину всего 10 сантиметров. Давление 100.000 тонн железа (столько его производится ежедневно во всем мире) на такую узкий участок грунту не выдержать.


Земля «расступится», пропуская «железный корабль» к центру планеты.

Разумеется, вся эта затея не имеет никакого смысла, если в ходе экспедиции не удастся выполнить разные научные измерения.

Для этого «лезвие» понесет в себе те самые металлические шары-зонды, которые, катясь между стенками разлома, также опустятся в недра. Но как создать такие электронные устройства, чтобы они могли выдержать огромное давление и жар? По признанию самого Стивенсона, пока он этого не знает.

Замеры температуры на глубине производятся и сегодня (например, при бурении нефтяных скважин), но применяемые для этого датчики в сверхпрочной оболочке на глубине более 10 километров давления уже не держат. Иными словами, работу над зондами для путешествия к центру Земли надо начинать с нуля. Правда, Стивенсон считает, что если на разработку зондов потратить столько же денег, во сколько обошлись полеты на Луну, решение обязательно будет найдено.

Путешествие к центру Земли: От мечты к реальности?


Предположим, в один прекрасный день датчики для замеров на больших глубинах будут созданы. А как передать полученную ими информацию на поверхность Земли? «О, это легко, — скажете Вы. — Просто надо поставить на зонды радиопередатчики, и ученые смогут получить по радио все интересующие их данные». Э, нет, тут есть проблема. Дело в том, что радиоволны не умеют проникать сквозь толщу Земли. Однако неугомонный Стивенсон придумал другое средство общения — сейсмические волны, которые ученые называют волнами типа «P» («П» латинское), т.е сейсмические волны, идущие из глубин Земли к поверхности и вызывающие землетрясения.

Чтобы связаться с поверхностью шар-зонд затрясется и задрожит, ну прямо как старый будильник. Эти колебания пройдут сквозь толщу земли и дойдут до поверхности. Именно в этих вибрациях и будет закодирована информация, приходящая из недр. Ну, например, если температура на пути к центру Земли станет возрастать, зонд станет колебаться чаще. Изменения в колебаниях запишут сверхчувствительные приборы — сейсмографы, установленные на поверхности.

Двигаясь со скоростью 5 метров секунду, «лезвию» понадобится 7 дней, чтобы достичь жидкого ядра нашей планеты, которое находится на глубине 3000 километров.


Надо признать, что для досужего любителя путешествий и приключений, спуск в недра Земли может показаться весьма скучной затеей. Большей частью наша планета состоит из твердой породы серого, зеленого или красного цветов (это зависит от преобладающего в ней химического элемента). Внутри Земли нет ни фантастических пещер, ни гигантских океанов, ни погрузившихся в глубины континентов. Сверхвысокая температура и гигантское давление никогда не дадут появиться феерическим подземным пейзажам, созданным когда-то фантазией Жюля Верна.

Но вот для ученых-геологов спуск зондов в адские глубины, напротив, станет ярким и выдающимся событием. Ведь они еще так мало знают о том, что происходит внутри Земли, даже о температурах на огромных глубинах могут судить только очень приблизительно. Ведь на самом деле «градусник» никогда не опускался ниже 10 километров.

Необычайно интересным для ученых станет проход «лезвия» между разными слоями-сферами, слагающими земной шар, особенно между мантией и жидким ядром.

Когда и как будет проходить путешествие к центру земли? На сегодня мало кто возьмется ответить на этот вопрос. Технические трудности, которые стоят на пути проекта, настолько велики, что геологам, конечно же, придется набраться терпения. Правда, самые большие оптимисты среди них говорят: «А многие ли в 1900 году верили, что 69 лет спустя человек будет гулять по Луне?».


©При частичном или полном использовании данной статьи — активная гиперссылка ссылка на alfaed.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА

Источник: alfaed.ru

Что такое ядро Земли

Это наиболее глубоко расположенная центральная часть земного шара находящаяся под мантией нашей планеты состоящая в основном из железного и никелевого сплава. При этом оно состоит из двух слоев.

Можно ли добраться до ядра земли‘ width=»>

Процедура изучения свойств и состав ядра — задача не из легких, так как оно находиться на глубине в 2900 км. Опускаясь в недра планеты, с каждым километром увеличивается температура, из-за чего электронные приборы и техническое оборудование выходят из строя.

Пройдя сквозь литосферу, следует преодолеть слой раскаленной мантии. Самое глубокое бурление к центру нашей планеты было создано на Кольском полуострове еще в 1991 году. Глубина этой скважины составляет 12 262 метров, а температура здесь превышает 200°С. В 2000 году был разработан проект зонда, с помощью которого можно было бы изучить недра Земли. Но для создания этого прибора необходимо взорвать несколько ядерных бомб, после чего залить туда большое количество жидкого металла. Кроме этого, в основе зонда должен быть материал, способный выдержать температуру в +2000°-+3000°С.


Все известные параметры центральной части Земли были получены в результате наблюдений за изменениями сейсмической волны. Также ученые следят за магнитным полем, что позволяет исследовать вращение ядра.

Состав и структура

Несмотря на сложности при исследовании центральной части нашей планеты, ученым удалось выяснить физические параметры “сердца” земного шара. Основным материалом, который образует центральный участок нашей планеты, является железо в жидком и кристаллообразном виде. Ученые полагают, что в составе центра нашего небесного тела находиться также никель.

Можно ли добраться до ядра земли‘ width=»>

Радиус

Средняя окружность сферы ядра составляет 3500 км. Радиус внутренней твердой части равна 1300 км. Толщина верхнего жидкого слоя не превышает 2200 км.

Расстояние до ядра Земли

Достичь наиболее глубокий центральный участок небесного тела еще никому не удавалось. Лавы, извергающихся вулканов, плавятся на глубине 220-300 км, образование драгоценных пород (бриллиантов) происходит не ниже 500 км. Все, что находится глубже — это тайна. Однако, ученые нашли способ ответить на вопрос “Сколько километров до ядра Земли” с помощью сейсмологии.


Можно ли добраться до ядра земли‘ width=»>

Во время землетрясений образуются мощные ударные волны по всей планете. Подобные колебания должны проходить по всей территории земного шара. Но, если толчки от землетрясений происходят на одной стороне планеты, то на противоположной — колебательные волны подавляются. Исследовав эти данные, ученые пришли к выводу, что S-волны реверберируют, сталкиваясь с твердым и жидким слоями. 

После того, как специалисты воссоздали карту движений колебательных волн, стало ясно, что на расстоянии 3000 км находятся жидкие породы.

Масса

Наблюдая за гравитационным полем нашего небесного тела, ученые пришли к выводу что масса земного шара составляет 5,9 секстиллионов тонн (5920). Плотность поверхностного слоя меньше, чем общие средние показатели. Это говорит о том, что в недрах планеты находятся твердые и плотные породы. Общий вес жидкого слоя составляет 30% от массы всего шара.

Температура ядра Земли

Известно, что самая глубокая центральная часть нашей планеты состоит из двух слоев: внешнего жидкого и внутреннего твердого. При воздействии давления 3,3 млн атмосфер, температура между ними колеблется в пределах +6000°-+6500°С. Это горячее, чем на Солнце. Внешнее ядро горячее и не остывает, так как от него исходят мощные потоки магмы, которые растекаются в стороны, приближаясь к поверхности мантии. При трении между внешним слоем и центром Земли, температура повышается. Ввиду этих процессов, “сердце” нашей планеты не остывает. Земля не успевает охлаждаться, ее внутренний твердый слой образовывается из охлажденных, кристаллизованных остатков железа. Ученые предполагают, что со временем, весь центральный участок может стать твердым и это станет началом конца.

Можно ли добраться до ядра земли‘ width=»>

Магнитное поле

Известно, что надежной защитой от радиационного воздействия Солнца является магнитное поле. Оно генерируется благодаря жидкому слою железа и никеля. Кроме этого, внешний слой “подогревает” мантию на столько сильно, что потоки магмы извергаются вулканами. Активная магнитосфера стала залогом зарождения жизни на земном шаре, в отличие от других небесных тел.

Источник: spaceworlds.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.