Почему ядро земли горячее и не остывает


В строении каждой планеты предусмотрено ядро. В большинстве случаев оно многослойное. Это своеобразный фундамент для шарообразного небесного тела. Вещества, находящиеся в составе ядра, обладают необычными свойствами. К примеру, железо, которое находится на огромнейшей глубине в центральной части планеты, может преобразовываться в кристаллы либо находиться в жидком состоянии.

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.

Почему ядро земли горячее и не остывает

Процедура изучения свойств и состав ядра — задача не из легких, так как оно находится 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.

Почему ядро земли горячее и не остывает

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.

Почему ядро земли горячее и не остывает

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.

Почему ядро земли горячее и не остывает

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

Таким образом, у людей есть еще довольно много времени, чтобы подыскать себе новый дом.

— Теоретические модели, поправленные с учетом наших данных, говорят, что ядро Земли сейчас теряет тепло гораздо медленнее, чем это происходило в любой другой момент истории нашей планеты, и что этого тепла хватит еще на миллиард лет существования магнитного поля, — заявил британский исследователь Энди Биггин.

По его словам, изначально ядро Земли было полностью жидким, в таком состоянии оно быстро охлаждалось и теряло энергию, что приводило к ослаблению вырабатываемого им магнитного поля. Через некоторое время этот процесс достиг критической точки, и центральная часть ядра застыла, что сопровождалось всплеском и ростом в силе магнитного поля.

Время этого перехода крайне важно для геологов, так как оно позволяет оценить, с какой скоростью ядро Земли остывает сегодня и как долго просуществует магнитный "щит" планеты, защищающий все живое на ней от действия космических лучей. Чтобы найти ответ на этот вопрос, ученые изучали кристаллы магматических горных пород, которые формировались за последние 3,5 миллиарда. Сравнивая намагниченность кристаллов, соответствующих разным временным эпохам, авторы статьи пытались найти тот всплеск в силе магнитного поля, который должен был произойти при рождении внутреннего ядра Земли. Оказалось, что это произошло относительно недавно — около полутора-одного миллиарда лет назад.


Напомним, не так давно американские ученые заявили, что ядро Земли состоит не из двух элементов, как считалось до сих пор, а из трех. По их словам, внутреннее твердое ядро Земли состоит из двух частей. По сути, это своеобразная матрешка. Внутри уже известного науке твердого ядра находится еще одно, радиусом в два раза меньше. Оно сразу поразило ученых тем, что его кристаллы расположены не как у верхней части матрешки — на север и юг, вдоль магнитных силовых линий планеты, а на запад или восток. Объяснение этому феномену пока не найдено.

Источник: rg.ru

Для гавайцев богиня вулкана Пеле воплощала огонь в недрах Земли, а в греческой мифологии у бога Гефеста была там огненная кузница. Таинственные глубины нашей планеты всегда разжигали у людей воображение и исследовательский дух. Одно мы точно знаем про раскаленную лаву вулканов: там внизу страшно жарко. Но откуда берётся этот огонь, и почему не земля остывает, как торт после выпечки?


«Ядро Земли постепенно остывает, но очень медленно, потому что оно хорошо изолировано», — объясняет профессор Ульрих Хансен (Ulrich Hansen), директор Института нефтегазовой геологии и геофизики университета Мюнстера (Münster). Жидкая часть Земли покрыта мантией толщиной 2900 км, состоящей из силикатных пород. «Этот слой сохраняет ядро Земли горячим, как крышка на чашечке кофе».

Жар остался со времён «бурной молодости» планеты, когда она была сформирована в процессе сжатия материи и столкновений с другими небесными телами. Тяжелое железо опускалось при этом в глубину, из него образовалось ядро Земли, а из более легких веществ возникла её мантия. «К тому же, до сих пор частично вызывают нагрев Земли процессы радиоактивного распада, однако, до какой степени, — все еще неясно, — говорит Хансен, — в основном, это остаточное тепло».

Кажется парадоксальным, но внутренняя часть ядра Земли на глубине 5100 км опять твёрдая, хотя температура её как на поверхности Солнца: более 6000° С. Этому способствует, несмотря на высокую температуру, высокое давление. «По распространению сейсмических волн, вызываемых землетрясениями, мы определяем, что внутренняя часть ядра твёрдая, — отметил Хансен, — примерно так, как в герметичной банке, куда нельзя заглянуть — её трясут, чтобы узнать, есть там что-то или нет». Что касается Земли, то вместо этого информацию о внутренней структуре планеты дают геофизикам ударные волны от землетрясений.


«Земля — динамичная планета», — объясняет Хансен. Во внешнюю часть ядра опускаются более холодные вещества, а горячие поднимаются — эти конвекционные потоки вызывают своего рода динамо-эффект, который создаёт электрическое и магнитное поля Земли, которые окружают её как защитная оболочка и сохраняют всё живое от опасного излучения солнечных частиц — солнечного ветра. Кроме того, пишет , конвекционные потоки в мантии являются двигателем дрейфа континентов. Эти силы не только устраивают нам землетрясения, они образуют горы, долины и океаны. «Тектоника плит и магнитное поле Земли, в значительной мере, влияют на жизнь и облик нашей планеты», — говорит Хансен.

 

Источник: astronovosti.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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