Все слои земли: Сколько слоёв в структуре Земли? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ

Содержание

Из каких слоёв земли состоит наша земля? (нужны все слои, от ядра до конца)

  Земля, возможно, один из самых уникальных планет во Вселенной. Именно у нас есть все условия для жизни и развития цивилизации. А как же устроена наша планета?

Основные слои Земли

  Если рассматривать Землю с самого центра вплоть до атмосферы, то она состоит из четырех основных слоев:

  • Ядро
  • Мантия
  • Кора
  • Атмосфера

Эти четыре слоя создают нашу планету. кроме этого каждый основной слой имеет свои слои.

Ядро

Ядро земного шара состоит из двух частей: внутреннее ядро и внешнее ядро. Внутренне ядро, состоящий из железа и никеля, имеет радиус примерно в 1250 километров, а температура составляет чуть больше 6000 градусов по Цельсию. Внешнее ядро имеет толщину побольше — 2200 километров, а состоит он исключительно из железа.

Мантия

Мантия, как и ядро имеет два слоя: нижняя мантия и верхняя мантия. Толщина обоих слоев почти одинакова, в сумме она составляет около 2890 километров.

Состав Мантии: силикатные породы (в основном железо и магний). Температура мантии в среднем от 500 до 900 градусов по Цельсию, а вблизи ядра достигает до 4000.

Кора

Толщина коры меняется от 5 до 70 километров в зависимости от рельефной поверхности. Состоит она из разных силикатных пород, в основном из базальта. На самых верхний слоях коры находится обычная глина, которая позволяет давать жизнь растениям. 

Атмосфера

Атмосфера Земли делится сразу на пять слоев: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера (по порядку возрастания).  Тропосфера имеет в своем распоряжении около 80 процентов всего атмосферного воздуха и облака. Стратосфера располагается на высоте от 11 до 50 километров, имея среднюю температуру воздуха, и именно здесь находится озоновый слой земли. Слой мезосферы начинается на высоте 50 километров от Земли и поднимается до 90 километров. В мезосфере чем выше высота, тем ниже температура. Термосфера и экзосфера составляют основную часть атмосферы Земли (на высоте от 100 до 1500 километров).

Интересен тот факт, что из-за того, что на верхних слоях экзосферы обитает разреженный газ, часть газов атмосферы Земли передается в космос и наоборот. То есть можно сказать, что наша Земля обменивается газами с космосом.

GISMETEO: Какова температура земной коры? — События

Земля расположена достаточно близко к Солнцу, чтобы получаемой энергии хватало на поддержание тепла и существования воды в жидком виде. В основном благодаря этому наша планета пригодна для жизни.

Как мы помним из уроков географии, Земля состоит из различных слоев. Чем дальше к центру планеты, тем обстановка все больше накаляется. К счастью для нас, на коре, самом верхнем геологическом слое, температура относительно стабильная и комфортная. Однако ее значения могут сильно меняться в зависимости от места и времени.

© Johan Swanepoel | shutterstock.com

Структура Земли

Как и другие планеты земной группы, наша планета состоит из силикатных пород и металлов, которые дифференцируются между твердым металлическим ядром, расплавленным внешним ядром, силикатной мантией и корой. Внутреннее ядро имеет примерный радиус 1220 км, а внешнее — около 3400 км.

Затем следуют мантия и земная кора. Толщина мантии составляет 2890 км. Это самый толстый слой Земли. Она состоит из силикатных пород, богатых железом и магнием. Высокие температуры внутри мантии делают твердый силикатный материал достаточно пластичным.

Верхний слой мантии разделен на литосферу и астеносферу. Первая состоит из коры и холодной жесткой верхней части мантии, в то время как астеносфера обладает некоторой пластичностью, из-за чего покрывающая ее литосфера неустойчива и подвижна.

Земная кора

Кора является внешней оболочкой Земли и составляет лишь 1 % от ее общей массы. Толщина коры меняется в зависимости от места. На континентах она может достигать 30 км, а под океанами — всего 5 км.

Оболочка состоит из множества магматических, метаморфических и осадочных пород и представлена системой тектонических плит. Эти плиты плавают над мантией Земли, и, предположительно, конвекция в мантии приводит к тому, что они находятся в постоянном движении.

Иногда тектонические плиты сталкиваются, расходятся или скользят друг о друга. Все три типа тектонической активности лежат в основе формирования земной коры и приводят к периодическому обновлению ее поверхности в течение миллионов лет.

Диапазон температуры

На внешнем слое коры, где она соприкасается с атмосферой, ее температура совпадает с температурой воздуха. Таким образом, она может нагреваться до 35 °C в пустыне и быть ниже нуля в Антарктиде. В среднем температура поверхности коры составляет около 14 °C.

Как видно, диапазон значений довольно широк. Но стоит учесть тот факт, что большая часть земной коры лежит под океанами. Вдали от солнца, где она встречается с водой, температура может составлять лишь 0…+3 °C.

Если же начать копать яму в континентальной коре, то температура будет заметно возрастать. Например, внизу самой глубокой в мире шахты «Тау-Тона» (3,9 км) в Южной Африке она достигает 55 °C. Шахтерам, работающим там весь день, не обойтись без кондиционера.

Таким образом, средняя температура поверхности может варьироваться от изнуряющей знойной до люто морозной в зависимости от местоположения (на суше или под водой), времен года и времени суток.

И все же земная кора остается единственным местом в Солнечной системе, где температура достаточно стабильна, чтобы жизнь на ней продолжала процветать. Добавьте к этому нашу жизнеспособную атмосферу и защитную магнитосферу, и вы поймете, что нам действительно крупно повезло!

Исследование опубликовано в издании Universe Today.

Как мощные землетрясения Боливии открыли горы на глубине 660 километров под землей

Все школьники знают, что планета Земля разделена на три (или четыре) больших слоя: кора, мантия и ядро. В целом это верно, хотя это обобщение не берет в расчет несколько дополнительных слоев, определенных учеными, один из которых, например, переходный слой внутри мантии.

В исследовании, опубликованном 15 февраля 2019 года, геофизик Джессика Ирвинг и студент-магистрант Венбо Ву из Принстонского университета, в сотрудничестве с Сидао Ни из Геодезического и Геофизического Института в Китае, использовали данные, полученные во время мощного землетрясения 1994 года в Боливии, для нахождения гор и других топографических элементов на поверхности переходной зоны глубоко внутри мантии.

Этот слой, находящийся на глубине 660 километров под землей, разделяет верхнюю и нижнюю часть мантии (не имея формального названия для этого слоя, исследователи назвали его просто «660–километровая граница»).

Для того чтобы «посмотреть» так глубоко под землю, ученые использовали самые мощные волны на планете, вызванные сильнейшими землетрясениями. «Вам нужно сильное и глубокое землетрясение, чтобы встряхнуть планету» – сказала Джессика Ирвинг, доцент геофизических наук.

Большие землетрясения намного мощнее обычных – энергия которых увеличивается 30–кратно при каждом дополнительном шаге вверх по шкале Рихтера. Ирвинг получает свои лучшие данные с землетрясений с магнитудами 7.0 и выше, потому что сейсмические волны, посылаемые настолько мощными землетрясениями, расходятся в разные стороны и могут пройти через ядро на другую сторону планеты и обратно. Для этого исследования ключевые данные были получены с сейсмических волн, которые были зарегистрированы с землетрясения с магнитудой 8.

3 – второе самое глубокое землетрясение, когда-либо зарегистрированное геологами, – которое потрясло Боливию в 1994 году.

«Землетрясения такого масштаба случаются не часто. Нам очень повезло, что сейчас установлено намного больше сейсмометров по всему миру, чем 20 лет назад. Сейсмология также сильно изменилась за последние 20 лет благодаря новым инструментам и компьютерным мощностям.

Сейсмологи и специалисты по анализу данных используют суперкомпьютеры, такие как Принстонский кластерный суперкомпьютер Тигр, для симуляции сложных поведений рассеивающих сейсмических волн глубоко под землей.

Технологии основаны на фундаментальных свойствах волн: их способность отражаться и преломляться. Точно так же как и световые волны могут отскакивать (отражаться) от зеркала или изгибаться (преломляться), когда проходят сквозь призму, сейсмические волны проходят сквозь однородные породы, но отражаются или преломляются, когда встречают неровные поверхности на пути.

«Мы знаем, что почти все объекты имеют неровную поверхность и поэтому могут рассеивать свет», – сказал Венбо Ву, главный автор этого исследования, который недавно получил степень кандидата наук в геономии и сейчас проходит постдокторантуру в Калифорнийском Технологическом Институте. «Благодаря этому факту мы можем «видеть» эти объекты – рассеивающие волны несут информацию о неровности поверхностей, которые встречаются им на пути. В этом исследовании мы изучали рассеивающие сейсмические волны, распространяющиеся глубоко внутри Земли, чтобы определить неровности найденной 660–километровой границы».

Исследователи были удивлены, насколько неровна эта граница – даже более, чем поверхностный слой, на котором мы живем. «Другими словами, этот подземный слой имеет топографию сложнее, чем Скалистые Горы или горная система Аппалачи», – уточнил Ву. Их статистическая модель не смогла определить точные высоты этих подземных гор, но существует большая вероятность того, что они намного выше, чем что-либо на поверхности Земли. Также ученые заметили, что 660-километровая граница тоже неравномерно распределена. Таким же образом, как и наземный слой имеет гладкую поверхность океана в одних частях и массивные горы в других, 660–километровая граница также имеет неровные зоны и гладкие пласты на своей поверхности.

Исследователи также изучили подземные слои на глубине 410 километров и на вершине среднего слоя мантии, однако не смогли найти похожую неровность этих поверхностей.

«Они обнаружили, что 660–километровая граница так же сложна, как и поверхностный земной слой», – сказала сейсмолог Кристина Хаузер, доцент Токийского Технологического Института, которая не участвовала в этом исследовании. «Использовать сейсмические волны созданные мощными землетрясениями, чтобы найти 3 километровую разницу в высоте рельефа находящегося 660 километров глубоко под землей — это невообразимый подвиг.… Их открытия означают, что в будущем, используя более сложные сейсмические инструменты, мы сможем обнаруживать ранее неизведанные, малозаметные сигналы, которые раскроют нам новые свойства внутренних слоев нашей планеты».


Сейсмолог Джессика Ирвинг, доцент геофизики, держит два метеорита из коллекции Принстонского Университета, содержащие железо и предположительно являющиеся частью планетеземалей.
Фото сделано Денис Аппелуайтом.

Что это означает?

Существование неровных поверхностей на 660–километровой границе имеет важное значение для понимания как формируется и функционирует наша планета. Этот слой разделяет мантию, составляющую около 84 процентов объема нашей планеты, на верхние и нижние секции. Годами геологи спорили о том, насколько важна эта граница. В частности, они изучали, как тепло транспортируется сквозь мантию – и перемещаются ли нагретые породы с границы Гутенберга (слой, разделяющий мантию от ядра на глубине 2900 километров) вверх до вершины мантии или это перемещение прерывается на 660–километровой границе. Некоторые геохимические и минералогические данные предполагают, что верхние и нижние слои мантии имеют разные химические составы, что поддерживает идею о том, что оба слоя не смешиваются термально или физически. Другие наблюдения предполагают, что верхние и нижние слои мантии не имеют никакой химической разницы, что порождает спор о так называемой «полностью–перемешанной мантии» («well-mixed mantle»), где оба слоя мантии участвуют в смежном цикле теплообмена.

«Наше исследование предоставляет новый взгляд на этот спор», – сказал Венбо Ву. Данные, полученные из этого исследования, предполагают, что обе стороны могут быть частично правы. Более гладкие пласты 660–километровой границы могут образовываться из–за тщательного, вертикального смешивания, где более неровные, горные зоны могли быть образованы в месте, где перемешивание верхних и нижних слоев мантии не проходило также плавно.

Вдобавок, неровность слоя на найденной границе была обнаружена в больших, средних и малых масштабах учеными-исследователями, что в теории могло быть вызвано тепловыми аномалиями или химической гетерогенностью. Но из-за того, как тепло переносится в мантии, объясняет Ву, любая тепловая аномалия малого масштаба была бы сглажена в течение нескольких миллионов лет. Таким образом, только химическая гетерогенность может объяснить неровность этого слоя.

Что могло бы послужить причиной настолько значительной химической гетерогенности? Например, появление каменных пород в слоях мантии, которые принадлежали земной коре и перемещались туда в течение многих миллионов лет. Ученые долго спорили о судьбе плит на морском дне, которые проталкиваются внутрь мантии в зонах субдукции, коллизии которых происходят вокруг Тихого Океана и в других частях земного шара. Вейбо Ву и Джессика Ирвинг предполагают, что остатки этих плит могут сейчас быть сверху или снизу 660–километровой границы.

«Многие считают, что это довольно сложно изучать внутреннюю структуру планеты и ее изменения за последние 4.5 миллиардов лет, только используя данные сейсмических волн. Но это далеко не так!, – сказала Ирвинг – это исследование дало нам новую информацию о судьбе древних тектонических плит, которые спускались внутрь мантии в течении многих миллиардов лет».

В конце Ирвинг добавила: «Я считаю, что сейсмология наиболее интересна, когда она помогает нам понять внутреннее строение нашей планеты в пространстве и времени».

От автора перевода: всегда хотел попробовать себя в переводе научно-популярной статьи с ангийского на русский, но не ожидал насколько это сложно. Большое уважение тем, кто регулярно и качественно переводит статьи на Хабре. Чтобы профессионально перевести текст, надо не только знать английский, но также понять саму тему, изучая сторонние источники. Добавлять немного «отсебятины» чтобы звучало более натурально, но и не перебарщивать, чтобы не испортить статью. Большое спасибо за чтение 🙂

Внутреннее строение слоев Земли — кора, мантия, ядро

Внутренне строение Земли – одна из самых интересных и малоизученных тем современных ученых. На сегодняшний день, у нас есть в десятки раз больше информации о космосе, чем о том, что происходит в самом сердце нашей планеты.Проникновение человека вовнутрь земной коры настолько мизерно, насколько жало комара может пробыть кожу человека. Все дело в том, что верхний слой всего Земного шара – это довольно плотная по своему составу земная кора. И чтобы пробурить в ней скважину, имея самое современное оборудование, нужно потратить несколько месяцев, а глубина ее будет составлять всего несколько километров.

А что такое несколько километров в сравнении с несколькими тысячами? Основную роль в изучении внутренних слоев Земли отдают сейсмологии. В идеале – это наука, которая изучает землетрясения. Но именно благодаря сейсмическим методам (природные землетрясения либо же искусственные взрывы) удалось выяснить, что вся внутренняя часть планеты условно делится на три части – земная кора, вязкая мантия и ядро.

Земная кора

Земная кора представляет собой твердую оболочку Земли и является верхней частью литосферы. Большая ее часть находиться под Мировым океаном и отсюда происходит деление коры на океаническую ( занимает 21%) и континентальную (79%). Если взять общую массу планеты за 100%, то на кору приходится всего лишь 0,47 %. Для земной коры характерны постоянные горизонтальные и вертикальные движения, что приводит к образованию различных форм рельефа. Деление коры на материковую и океаническую обосновано ее отличаем в строении.

Материковая часть гораздо толще океанической, а ее граница не совпадает с береговой линией Мирового океана. С географической точки зрения считается, что прибрежные зоны, мелкие моря, заливы с глубиной до 200 метров являются продолжением континентальной части. Ведь, как показывают исследования, нахождения небольших водных объектов на той или иной территории – явление не постоянное. Океаническая часть коры начинается там, где глубина воды достигает 4 километров.

Материковую кору формируют три слоя:

  • Осадочный – его толщина в некоторых местах достигает до 15 км. А свое название слой получил из-за того, что он состоит из осадков различного типа, которые в течении миллионов лет накапливались слой за слоем. Изучение этого слоя дает возможность ученым наблюдать за различными геологическими процессами, проследить этапы поднятия и опускания коры.
  • Гранитный слой получил свое название в результате одинаковой скорости сейсмических волн в нем и в самом граните. Состоит он из пород кристаллического происхождения, которые образовались в результате поднятия магмы с глубин Земли.
  • Базальтовый слой получил свое название так же благодаря скорости сейсмических волн в нем. Нижняя граница этого слоя может достигать 70 км в глубину и соответственно точный состав его никто не знает. По одним предположениям он состоит из базальтов, по другим – из метаморфических пород с высокой степенью метаморфизма.

Океаническая часть земной коры отличается по составу от материковой, хотя в своем строении она также имеет три слоя. Осадочный слой в океанической части в ширину достигает всего 1 км. Гранитный слой отсутствует, а на его месте находится малоизученная часть, которую чаще всего именуют как второй либо промежуточный слой. Ну и третий – это базальтовый слой, который по своему строению похож на материковый. Следует заметить, что толщина земной коры океанического типа всего 3-7 км, что гораздо меньше, чем материкового.

Мантия

Часть Земли, которая расположилась под земной корой, называется мантия. Это самая объемная часть, на ее массу приходиться 67%. Верхняя граница мантии находиться на глубине 30 км, а нижняя – 2900 км от поверхности. Промежуток между корой и мантией называют зоной Мохоровичича. В свой очередь сама мантия делится на несколько сфер: верхнюю (глубина до 900 км) и нижнюю мантии. Процессы, которые происходят в мантии, существенно влияют на поверхность Земли и на саму кору. Именно благодаря вязкому составу мантии, происходит движение литосферных плит, извержение вулканов, землетрясения и формирование различных рудных месторождений.

По одному из мнений ученых считается, что мантия состоит из элементов, которые во время образования планеты находились в твердом состоянии. Железо и магний объединились с диоксидом кремния и сформировали силикаты. Силикаты магния находятся в верхней части мантии, а с глубиной увеличивается количество силикатов железа. В нижней части мантии они разлагаются на оксиды. С увеличением глубины происходит значительное увеличение температуры и давления. Изучение мантии длительное время вызывает огромный интерес среди ученых всей планеты. Исследование пород, которые, по мнению ученых, входят в состав верхней и нижней мантии, привело их к выводу, что в нижней ее части находится значительно количество кремния. А для верхнего слоя характерны запасы воды, которые просачиваются туда через земную кору, а также способны подниматься обратно.

Ядро земного шара

В самом центре нашей планеты расположилось ядро, которое занимает 31,5% от всей массы Земли. Так же как и остальные внутренние составляющие планеты, ядро состоит из нескольких частей – внешнее и внутреннее ядро. По проведенным исследованиям было выяснено, что в составе ядра преобладает железно-никелевый сплав. Внешняя часть ядра имеет радиус около 2200 км, а по составу оно более жидкое. Внутренняя часть меньше по размеру, ее радиус 1300 км и она более плотная. Наша планета имеет магнитное поле, на создание которого непосредственное влияние оказывают внутренние структуры Земли.

Это говорит о том, что ядро должно быть электропроводником. Средняя плотность вещества, которое входит в состав ядра составляет 11 т/м3. Такая плотность может быть только у металла. Точный состав ядра не может выяснить ни один ученый, так как получить образцы из центра Земли просто нереально. А вся информация, которая есть в наличии, является лишь догадками и предположениями.

Анализируя все вышесказанное, можно сделать вывод, что внутреннее строение Земли очень сложное. С одной стороны все просто – кора, мантия, ядро. Но с другой – заглянуть вовнутрь мы не можем, чтобы быть 100% уверенными в том, что там происходит. Доказано, что планета образовалась из скопления различных кусков метеоритов, астероидов, комет, пыли и грязи. Все эти частички формировали Землю без определенного порядка. А говорит это о том, что первоначально во всех сферах были куски одного и того же состава. Для того, чтобы образовались географические оболочки, чтобы произошло выделение внутренних слоев Земного шара, должны были происходить гигантские процессы.

Анализирую динамику развития земной коры, мы в очередной раз убеждаемся, что эти процессы не угасают и сейчас. Миллиарды лет происходит движение литосферных плит, образование огромных впадин, излитие лавы, формирование гор. Потом это все разрушается и воздвигается заново. Все это возможно только при наличии огромной энергии и вещества, которые не перестают выделяться с недр Земли. Выяснить причины всех этих процессов и разгадать их взаимоотношение между собой – это главная задача ученых, на разгадку которой уйдет еще не одно десятилетие.

Смотрите также:

  • <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/09/Meteority-pemza-fillity-amfibolity-kvartsity-gnejsy-150×150.jpg» alt=»Метеориты, пемза, филлиты, амфиболиты, кварциты, гнейсы»>Метеориты, пемза, филлиты, амфиболиты, кварциты, гнейсы
  • <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/09/Umerennyj-poyas-vetra-zemlya-temperatura-osadki-150×150.jpg» alt=»Умеренный пояс — ветра, земля, температура, осадки»>Умеренный пояс — ветра, земля, температура, осадки
  • <img src=»http://terasfera. ru/wp-content/uploads/2016/08/obemy-i-zapasy-presnyh-vodnyh-resursov-v-gidrosfere-150×150.jpg» alt=»объемы и запасы пресных водных ресурсов в гидросфере»>объемы и запасы пресных водных ресурсов в гидросфере
  • <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/09/Vulkan-zherlo-lava-izverzhenie-150×150.jpg» alt=»Вулкан — жерло, лава, извержение»>Вулкан — жерло, лава, извержение
  • <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/09/Tipy-pochv-v-pustynyah-150×150.jpg» alt=»Типы почв в пустынях»>Типы почв в пустынях
  • <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/08/zhivye-organizmy-gidrosfery-150×150.jpg» alt=»Живые организмы гидросферы»>Живые организмы гидросферы
  • <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/09/Kristallicheskie-talkovye-loritovye-glinistye-slantsy-150×150. jpg» alt=»Кристаллические, тальковые, лоритовые, глинистые сланцы»>Кристаллические, тальковые, лоритовые, глинистые сланцы
  • <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/08/Sostav-gidrosfery-shema-krugovorota-ugleroda-azota-i-kisloroda-150×150.jpg» alt=»Состав гидросферы, схема круговорота углерода, азота и кислорода»>Состав гидросферы, схема круговорота углерода, азота и кислорода

18 интересных фактов о строении Земли

Интересные факты о строении Земли – это замечательная возможность узнать больше о недрах и атмосфере нашей планеты. Ученые продолжают активно изучать то как устроена Земля, а также по каким законам и принципам она существует. Можно быть уверенными, что впереди нас ждет еще немало удивительных научных открытий.

Итак, перед вами самые интересные факты о строении Земли.

18 интересных фактов о строении Земли

  1. Атмосфера Земли на 78% состоит из азота и на 21% из кислорода. В оставшемся 1% содержится аргон, углекислый газ и прочие элементы.
  2. Земное ядро, состоящее преимущественно из никеля и железа, достигает в диаметре примерно 2500 км.
  3. Положением на сегодня увидеть воочию строение Земли невозможно из чего следует, что все слои определены учеными только теоритически, на основе возникающих при землетрясениях волнах (см. интересные факты о землетрясениях).
  4. Средний радиус планеты составляет около 6371 км.
  5. Мантия считается наиболее толстым из слоев Земли. Она простирается на глубину до 2890 км.
  6. Температура в эпицентре земного ядра достигает 6000 ⁰С.
  7. Интересен факт, что Галилей считал будто внутренность нашей планеты полая. Однако современные исследования доказали совершенно обратное.
  8. Средняя плотность Земли равна 12,5 т/м³.
  9. Толщина земной коры колеблется в пределах 5-70 км. Наиболее тонкие участки коры располагаются на дне морей и океанов.
  10. Благодаря тому, что ядро Земли находится в жидком состоянии наша планета обладает магнитным полем. Оно простирается на тысячи километров в космосе (см. интересные факты о космосе), защищая планету от негативного воздействия солнечных ветров.
  11. Если предположить, что магнитное поле может исчезнуть, что вся вода на Земле быстро испарится, а температура станет немыслимо высокой. В таких условиях не сможет выжить ни один живой организм. Ученые предполагают, что именно подобный катаклизм некогда случился на Венере.
  12. Знаете ли вы, что доля углерода в земной коре, являющегося основой жизни, составляет всего 0,1%?
  13. Строение Земли такого, что внешняя часть ее ядра жидкая, а внутренняя – твердая.
  14. Давление во внутреннем ядре достигает фантастических 3,8 млн бар!
  15. Размер того же внутреннего ядра Земли равен 70% радиуса Луны (см. интересные факты о Луне).
  16. Любопытно, что если всю воду на Земле равномерно распределить по всей поверхности, то толщина ее слоя составит более 2,7 км.
  17. Строение земной коры примечательно тем, что оно состоит из всего 18 химических элементов.
  18. Площадь поверхности Земли равна примерно 510 млн км², где 148,9 млн км² приходится на сушу и 361,1 млн км² на воду.

Это были самые интересные факты о строении Земли. Если вам понравилась эта статья, – поделитесь ею в соцсетях. Если вам вообще нравятся интересные факты о природе, – подписывайтесь на сайт interesnyefakty.org.

Понравился пост? Нажми любую кнопку:

Интересные факты:

Узнаем как ие слои Земли существуют? Названия и особенности земных оболочек

Структура нашей планеты неоднородна. Одна состоит из нескольких уровней, включающие в себя твердые и жидкие оболочки. Как называются слои Земли? Сколько их? Чем они отличаются друг от друга? Давайте разберемся.

Как образовались слои Земли?

Среди планет земной группы (Марс, Венера, Меркурий) Земля обладает самой большой массой, диаметром и плотностью. Она образовалась примерно 4,5 миллиарда лет назад. Согласно одной из версий, наша планета, как и другие, сформировалась из мелких частичек, возникших после Большого взрыва.

Обломки, пыль и газ начали объединяться под действием гравитации и приобретали сферическую форму. Протоземля была сильно раскалена и расплавляла попадающие на неё минералы и металлы. Более плотные вещества отправлялись вниз, к центру планеты, менее плотные поднимались наверх.

Так появились первые слои Земли — ядро и мантия. Вместе с ними возникло и магнитное поле. Сверху мантия постепенно остывала и покрывалась пленкой, которая впоследствии стала корой. На этом процессы формирования планеты не закончились, в принципе, они продолжаются и сейчас.

Газы и бурлящие вещества мантии постоянно прорывались наружу через расколы в коре. Их выветривания образовали первичную атмосферу. Тогда наряду с водородом и гелием в ней было много углекислого газа. Вода, по одной из версий, появилась позже от конденсации льда, который занесли астероиды и кометы.

Ядро

Слои Земли представлены ядром, мантией и корой. Все они отличаются по своим свойствам. В центре планеты находится ядро. Оно изучено меньше других оболочек, а все сведения о нем являются, хоть и научными, но все же предположениями. Температура внутри ядра достигает около 10 000 градусов, поэтому добраться до него даже с наилучшей техникой пока не представляется возможным.

Залегает ядро на глубине 2900 километров. Принято считать, что оно имеет два слоя – внешний и внутренний. Вместе они обладают средним радиусом в 3,5 тысячи километров и состоят из железа и никеля. Предполагается, что ядро может содержать серу, кремний, водород, углерод, фосфор.

Внутренний его слой находится в твердом состоянии из-за огромного давления. Размер его радиуса равен 70 % от радиуса Луны, это примерно 1200 километров. Внешнее ядро находится в жидком состоянии. Оно состоит не только из железа, но также из серы и кислорода.

Температура внешнего ядра колеблется от 4 до 6 тысяч градусов. Его жидкость постоянно перемещается и тем самым влияет на магнитное поле Земли.

Мантия

Мантия окутывает ядро и представляет средний уровень в строении планеты. Она недоступна для непосредственного исследования и изучается при помощи геофизических и геохимических методов. Она занимает около 83 % объема планеты. Под поверхностью океанов её верхняя граница проходит на глубине нескольких километров, под континентами эти показатели увеличиваются до 70 километров.

Она разделяется на верхнюю и нижнюю части, между которыми проходит слой Голицина. Как и более низкие слои Земли, мантия обладает высокой температурой – от 900 до 4000 градусов. По консистенции она вязкая, при этом плотность ее колбелется в зависимости от химических изменений и давления.

По составу мантия похожа на каменные метеориты. Она содержит силикаты, кремний, магний, алюминий, железо, калий, кальций, а также гроспидиты и карбонатиты, которые не содержатся в земной коре. Под воздействием сильных температур в нижнем уровне мантии многие минералы разлагаются на оксиды.

Внешний слой Земли

Над мантией располагается поверхность Мохоровичича, обозначая границу между оболочками различного химического состава. В этой части скорость сейсмических волн резко увеличивается. Верхний слой Земли представлен корой.

Внешняя часть оболочки соприкасается с гидросферой и атмосферой планеты. Под океанами она значительно тоньше, чем на суше. Примерно на 3/4 её покрывает вода. Структура коры схожа с корой планет земной группы и частично Луны. Но только на нашей планете она делится на континентальную и океаническую.

Океаническая кора относительно молода. Большая её часть представлена базальтовыми породами. Толщина слоя в разных частях океана составляет от 5 до 12 километров.

Материковая кора состоит из трех слоёв. Внизу находятся гранулиты и другие подобные метаморфические породы. Над ними расположен слой гранитов и гнейсов. Верхний уровень представлен осадочными породами. Континентальная кора содержит в своем составе 18 элементов, включая водород, кислород, кремний, алюминий, железо, натрий и другие.

Литосфера

Одна из сфер географической оболочки нашей планеты – литосфера. Она объединяет такие слои Земли, как верхняя мантия и кора. Её также определяют как твердую оболочку планеты. Её толщина составляет от 30 километров на равнинах до 70 километров в горах.

Литосферу разделяют на стабильные платформы и подвижные складчатые области, в районах которых расположены горы и вулканы. Верхний слой твердой оболочки сформировали потоки магмы, которые прорывались через земную кору из мантии. Благодаря этому литосфера состоит из кристаллических пород.

Она подвержена внешним процессам Земли, например выветриваниям. Процессы в мантии не стихают и проявляются вулканической и сейсмической активностью, движением литосферных плит, горообразованием. Это, в свою очередь, также влияет на строение литосферы.

Загадка земного ядра: откуда у нашей планеты магнитное поле

https://ria.ru/20190613/1555493880.html

Загадка земного ядра: откуда у нашей планеты магнитное поле

Загадка земного ядра: откуда у нашей планеты магнитное поле — РИА Новости, 13. 06.2019

Загадка земного ядра: откуда у нашей планеты магнитное поле

Северный магнитный полюс продолжает смещаться с территории Канады в сторону архипелага Северная Земля со скоростью 55 километров в год. Ученые предполагают:… РИА Новости, 13.06.2019

2019-06-13T08:00

2019-06-13T08:00

2019-06-13T08:04

наука

наса

венера

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/154760/95/1547609587_0:103:3276:1946_1920x0_80_0_0_1802942d2e807a433ba5a2a21ef79391.jpg

МОСКВА, 13 июн — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Северный магнитный полюс продолжает смещаться с территории Канады в сторону архипелага Северная Земля со скоростью 55 километров в год. Ученые предполагают: готовится смена полюсов из-за волнений в жидкой части ядра планеты, недоступной прямым наблюдениям. Что именно там происходит, понять трудно, но есть много гипотез. Миссия к «железному миру»В 2022 году NASA собирается отправить аппарат к астероиду Психея, находящемуся между Марсом и Юпитером. Его называют железным миром. По отражению лучей с поверхности, по тому, как быстро она нагревается и остывает, ученые поняли, что это если не полностью, то по большей части металл. Не исключено, что именно оттуда к нам прилетают железные метеориты. Это происходит очень редко, всего известно не более двух сотен таких событий. Предполагается, что Психея — ядро планеты земной группы, которая лишилась внешних оболочек. Вместе с Землей и Венерой эта планета формировалась вблизи Солнца, но затем что-то случилось. Может, катастрофа, а может, всему виной повторные разогревы планетоземали — сгустков материи, из которых образуются планеты. Ученые непременно хотят попасть в «железный мир», и не только ради геологической разведки месторождений в интересах наших потомков. В первую очередь — чтобы вплотную исследовать аналог ядра Земли. Почему ядро железноеЯдро Земли — интереснейший объект. Его состав и температура отражаются на вышележащих слоях и атмосфере. Ядро — источник магнитного поля, благодаря которому возникла жизнь. Там же — ключ к тайне образования планет земной группы. Недра Земли исследуют с помощью сейсмических волн и моделирования. Грубо говоря, планета состоит из верхней оболочки — коры, мантии и ядра. О том, что ядро — железное, свидетельствует несколько фактов. У Земли собственное магнитное поле, словно диполь вставлен по оси вращения. Мантия не может генерировать такое поле, она слишком слабо проводит электрический ток. Согласно модели геодинамо на это способна только проводящая жидкость. Значит, часть ядра — жидкая. Железо — один из самых распространенных элементов в Солнечной системе. Это подтверждается его обилием в метеоритах. Во внешней части ядра не проходят упругие S-волны, значит, она жидкая. Внутренняя часть ядра радиусом примерно 1221 километр слабо распространяет S-волны — соответственно, она либо твердая, либо в состоянии, симулирующем твердость. Граница двух слоев в ядре довольно четкая, как и между ядром и нижней мантией. Считается, что ядро железное, с небольшими примесями никеля (на это указывает состав железных метеоритов), кремния, сульфидов и кислорода. Некоторые особенности прохождения сейсмоволн говорят о том, что внутреннее твердое ядро вращается слегка быстрее, чем мантия и кора, примерно на 0,15 градуса в год. Когда и как образовалось ядро Земли? Каково в нем соотношение химических элементов? Почему оно не однородное? Какая там температура? Где источник энергии? И главное, почему ядро вообще сформировалось внутри планеты? По каждому из этих и множеству других вопросов есть немало гипотез.Кому из близнецов повезлоВенеру считают близнецом Земли — она лишь немного меньше по массе и размерам. Но нынешние условия на ее поверхности совершенно другие. У Земли есть собственное магнитное поле, атмосфера и биосфера.У Венеры из этого списка — только ядовитая атмосфера с облаками из серной кислоты. Следов магнитного поля нет и в геологическом прошлом, хотя они могли и исчезнуть. Вероятно, все дело в происхождении близнецов. Венера и Земля образовались в одной части газопылевой туманности, окружавшей Солнце. Зародыши планет увеличивались, притягивая к себе все больше материала. Когда масса стала критической, начались разогрев, плавление. Вещество разделялось на фракции: тяжелые элементы оседали внутри, легкие поднимались наверх. Как полагают ученые из Германии, Японии и Франции, расслоение таких тел, как Земля, идет равномерно и стабильно, каждый слой — однородный. Чтобы ядро получилось двухслойное и неоднородное, где-то ближе к концу процесса планета должна была испытать очень сильный удар другого массивного тела. Часть вещества «пришельца» осталась в недрах Земли, часть была выбита на орбиту, где затем образовалась Луна. От удара внутренности планеты перемешались, и это привело к частичному плавлению ядра.А вот эволюция Венеры прошла гладко, без ЧП космического масштаба. Расслоение благополучно завершилось с образованием твердого железного ядра, неспособного генерировать магнитное поле. Есть и другая гипотеза: спонтанная кристаллизация железного расплава. Однако для этого ему нужно остыть до тысячи Кельвинов, что невозможно. Значит, зародыши кристаллизации проникли извне, сделали вывод ученые из США. Например, из нижней мантии. Это крупные куски железа размером десятки и сотни метров. Откуда им там взяться — большой вопрос.Один из ответов лежит на поверхности Земли в виде древних железистых кварцитов. Возможно, более трех миллиардов лет назад из этих пород сложилось дно океанов. Из-за движения плит оно погрузилось в мантию и оттуда — в ядро.Создание магнитного щитаСоотношение радиоактивных изотопов свинца указывает на возраст ядра: порядка четырех с половиной миллиардов лет. Когда возникло магнитное поле, неизвестно. Его следы встречаются уже в самых древних горных породах Земли возрастом 3,5 миллиарда лет. В соответствии с моделью геодинамо для магнитного поля Земли нужна проводящая жидкость, вращение которой сопровождается перемешиванием. Проблема в том, что магнитное поле у быстро вращающихся жидкостей рано или поздно затухает. Судя по геологическим данным, на видимом нам отрезке времени интенсивность магнитного поля Земли не менялась. Должен быть какой-то постоянный мощный источник энергии. На эту роль есть два кандидата. Температурная конвекция, возможная, если внутреннее ядро горячее внешнего, и композиционная конвекция, то есть перемещение элементов из одной части в другую. Это означает, что твердая часть ядра увеличивается. Но бояться полного застывания не стоит. На это понадобится не один миллиард лет.

https://ria.ru/20180820/1526749995.html

https://ria.ru/20190415/1552557085.html

https://ria.ru/20180322/1516957617.html

https://ria.ru/20190129/1550035242.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2019

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/154760/95/1547609587_273:0:3004:2048_1920x0_80_0_0_9f56f605b2d18ef61f2b25095694cb36.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

наса, венера

МОСКВА, 13 июн — РИА Новости, Татьяна Пичугина. Северный магнитный полюс продолжает смещаться с территории Канады в сторону архипелага Северная Земля со скоростью 55 километров в год. Ученые предполагают: готовится смена полюсов из-за волнений в жидкой части ядра планеты, недоступной прямым наблюдениям. Что именно там происходит, понять трудно, но есть много гипотез.

Миссия к «железному миру»

В 2022 году NASA собирается отправить аппарат к астероиду Психея, находящемуся между Марсом и Юпитером. Его называют железным миром.

По отражению лучей с поверхности, по тому, как быстро она нагревается и остывает, ученые поняли, что это если не полностью, то по большей части металл. Не исключено, что именно оттуда к нам прилетают железные метеориты. Это происходит очень редко, всего известно не более двух сотен таких событий.

Предполагается, что Психея — ядро планеты земной группы, которая лишилась внешних оболочек. Вместе с Землей и Венерой эта планета формировалась вблизи Солнца, но затем что-то случилось. Может, катастрофа, а может, всему виной повторные разогревы планетоземали — сгустков материи, из которых образуются планеты.

Ученые непременно хотят попасть в «железный мир», и не только ради геологической разведки месторождений в интересах наших потомков. В первую очередь — чтобы вплотную исследовать аналог ядра Земли.

20 августа 2018, 08:00НаукаАлмазное дно: обнаружен сверхглубокий источник драгоценных минералов

Почему ядро железное

Ядро Земли — интереснейший объект. Его состав и температура отражаются на вышележащих слоях и атмосфере. Ядро — источник магнитного поля, благодаря которому возникла жизнь. Там же — ключ к тайне образования планет земной группы.

Недра Земли исследуют с помощью сейсмических волн и моделирования. Грубо говоря, планета состоит из верхней оболочки — коры, мантии и ядра.

О том, что ядро — железное, свидетельствует несколько фактов. У Земли собственное магнитное поле, словно диполь вставлен по оси вращения. Мантия не может генерировать такое поле, она слишком слабо проводит электрический ток. Согласно модели геодинамо на это способна только проводящая жидкость. Значит, часть ядра — жидкая. Железо — один из самых распространенных элементов в Солнечной системе. Это подтверждается его обилием в метеоритах.

Во внешней части ядра не проходят упругие S-волны, значит, она жидкая. Внутренняя часть ядра радиусом примерно 1221 километр слабо распространяет S-волны — соответственно, она либо твердая, либо в состоянии, симулирующем твердость. Граница двух слоев в ядре довольно четкая, как и между ядром и нижней мантией.

Считается, что ядро железное, с небольшими примесями никеля (на это указывает состав железных метеоритов), кремния, сульфидов и кислорода.

Некоторые особенности прохождения сейсмоволн говорят о том, что внутреннее твердое ядро вращается слегка быстрее, чем мантия и кора, примерно на 0,15 градуса в год.

Когда и как образовалось ядро Земли? Каково в нем соотношение химических элементов? Почему оно не однородное? Какая там температура? Где источник энергии? И главное, почему ядро вообще сформировалось внутри планеты? По каждому из этих и множеству других вопросов есть немало гипотез.

15 апреля 2019, 08:00Наука»Садиться туда — наверняка катастрофа». Чем опасна экспедиция на Венеру

Кому из близнецов повезло

Венеру считают близнецом Земли — она лишь немного меньше по массе и размерам. Но нынешние условия на ее поверхности совершенно другие. У Земли есть собственное магнитное поле, атмосфера и биосфера.

У Венеры из этого списка — только ядовитая атмосфера с облаками из серной кислоты. Следов магнитного поля нет и в геологическом прошлом, хотя они могли и исчезнуть. Вероятно, все дело в происхождении близнецов.

Венера и Земля образовались в одной части газопылевой туманности, окружавшей Солнце. Зародыши планет увеличивались, притягивая к себе все больше материала. Когда масса стала критической, начались разогрев, плавление. Вещество разделялось на фракции: тяжелые элементы оседали внутри, легкие поднимались наверх.

Как полагают ученые из Германии, Японии и Франции, расслоение таких тел, как Земля, идет равномерно и стабильно, каждый слой — однородный. Чтобы ядро получилось двухслойное и неоднородное, где-то ближе к концу процесса планета должна была испытать очень сильный удар другого массивного тела. Часть вещества «пришельца» осталась в недрах Земли, часть была выбита на орбиту, где затем образовалась Луна. От удара внутренности планеты перемешались, и это привело к частичному плавлению ядра. 22 марта 2018, 08:00НаукаПочему Луна не из чугуна? Ученые спорят о происхождении спутника Земли

А вот эволюция Венеры прошла гладко, без ЧП космического масштаба. Расслоение благополучно завершилось с образованием твердого железного ядра, неспособного генерировать магнитное поле.

Есть и другая гипотеза: спонтанная кристаллизация железного расплава. Однако для этого ему нужно остыть до тысячи Кельвинов, что невозможно.

Значит, зародыши кристаллизации проникли извне, сделали вывод ученые из США. Например, из нижней мантии. Это крупные куски железа размером десятки и сотни метров. Откуда им там взяться — большой вопрос.

Один из ответов лежит на поверхности Земли в виде древних железистых кварцитов. Возможно, более трех миллиардов лет назад из этих пород сложилось дно океанов. Из-за движения плит оно погрузилось в мантию и оттуда — в ядро.

Создание магнитного щита

Соотношение радиоактивных изотопов свинца указывает на возраст ядра: порядка четырех с половиной миллиардов лет. Когда возникло магнитное поле, неизвестно. Его следы встречаются уже в самых древних горных породах Земли возрастом 3,5 миллиарда лет.

В соответствии с моделью геодинамо для магнитного поля Земли нужна проводящая жидкость, вращение которой сопровождается перемешиванием.

Проблема в том, что магнитное поле у быстро вращающихся жидкостей рано или поздно затухает. Судя по геологическим данным, на видимом нам отрезке времени интенсивность магнитного поля Земли не менялась. Должен быть какой-то постоянный мощный источник энергии.

На эту роль есть два кандидата. Температурная конвекция, возможная, если внутреннее ядро горячее внешнего, и композиционная конвекция, то есть перемещение элементов из одной части в другую. Это означает, что твердая часть ядра увеличивается. Но бояться полного застывания не стоит. На это понадобится не один миллиард лет.

29 января 2019, 08:00НаукаМагнитный полюс Земли стремится в Россию. Что это значит для нас?

Какие слои Земли?

Вообще говоря, Земля состоит из четырех слоев: твердой коры снаружи, мантии и ядра, разделенных между внешним ядром и внутренним ядром.

Слои Земли

Корка

Кора — это все, что мы можем увидеть и изучить напрямую. Самый тонкий слой Земли, кора, в среднем составляет около 40 км, а глубина – от 5 до 70 км (~3–44 мили).Но в масштабах планеты это меньше кожуры яблока.

Кора бывает двух типов: континентальная и океаническая. Океаническую кору можно найти на дне океанов или ниже континентальной коры; обычно он более твердый и глубокий, состоит из более плотных пород, таких как базальт, в то время как континентальная кора содержит породы и отложения гранитного типа. Континентальная кора толще на суше.

Основные тектонические плиты.

Земная кора не является единым целым, она расколота на несколько тектонических плит.Эти тектонические плиты не неподвижны, а находятся в относительном движении друг от друга. В зависимости от взаимосвязи и геологической обстановки существует три типа границ тектонических плит: конвергентные (движущиеся одна к другой), расходящиеся (удаляющиеся от другой) и трансформантные (движущиеся в стороны).

Эти пластины «плавают» на мягкой пластиковой верхней мантии.

Мантия

Мантийная конвекция.

Мантия простирается на 2890 км, что делает ее самым толстым слоем Земли.Он составляет около 84% объема Земли. Все, что мы знаем о мантии, мы знаем косвенно, так как ни одному человеческому исследованию не удалось выйти за пределы земной коры. Большинство вещей, которые мы знаем о мантии, мы знаем из сейсмологических исследований (подробнее об этом позже).

Мантия также делится на несколько слоев в зависимости от сейсмологических свойств. Верхняя мантия простирается от места, где заканчивается кора, примерно на 670 км. Несмотря на то, что эта область считается вязкой, вы также можете считать, что она образовалась из горной породы — если быть более точным, из породы, называемой перидотитом.Ниже этого нижняя мантия простирается от 670 до почти 2900 километров ниже поверхности.

В настоящее время принято считать, что мантия находится не в стационарном состоянии, а скорее в состоянии постоянного движения. Существует общая конвективная циркуляция, при которой горячий материал поднимается вверх к поверхности, а более холодный материал уходит глубже. Обычно считается, что эта конвекция фактически направляет циркуляцию тектоники плит в земной коре.

На этом рисунке показан расчет тепловой конвекции в мантии Земли.Цвета ближе к красному — горячие области, а цвета ближе к синему — холодные области.

Большинство землетрясений образуются на поверхности, в земной коре; по мере того, как плиты отступают и отступают, создается напряжение, и когда это напряжение ослабевает или когда что-то ломается, происходит землетрясение. Однако землетрясения могут происходить и в мантии, и при таких давлениях нельзя говорить о разломах и разрушениях. В областях субдукции, где одна плоскость заходит под другую, землетрясения наблюдались на глубине до 670 км.Механизм этих землетрясений до сих пор недостаточно изучен, но одна из теорий состоит в том, что некоторые минералы переходят из одного состояния в другое, изменяя при этом свой объем. Это изменение объема может привести к землетрясениям.

Однако мы все ближе и ближе подходим к пониманию мантии — даже не добираясь туда. В последнее время исследователи приблизились к воспроизведению высокой температуры/давления в мантии, и компьютерные модели высокого уровня также раскрывают некоторые из ее секретов.

Сердечник

Иногда мы называем ядро ​​чем-то одним, хотя внутреннее ядро ​​и внешнее ядро ​​принципиально разные — это не слои одного и того же. «Твердое» внутреннее ядро ​​имеет радиус ~ 1220 км, а «жидкое» внешнее ядро ​​простирается до радиуса ~ 3400 км.

Подождите, если мы не можем добраться до мантии, как мы можем знать, что одна твердая, а другая нет? Ну, как и прежде, ответ тот же: сейсмические волны (мы почти у цели).

Внутреннее ядро ​​

Температура и давление во внутреннем ядре абсолютно экстремальны, примерно 5 400 °C (9 800 °F) и 330–360 гигапаскалей (от 3 300 000 до 3 600 000 атм).

Принято считать, что внутреннее ядро ​​растет очень медленно — по мере остывания ядра большая часть внешнего ядра затвердевает и становится частью внутреннего ядра. Считается, что скорость охлаждения очень низкая, около 100 градусов по Цельсию за миллиард лет. Однако считается, что даже этот медленный рост оказывает значительное влияние на генерацию магнитного поля Земли за счет действия динамо в жидком внешнем ядре.

Изображение через Artinaid

Довольно интересно, что внутреннее ядро ​​кажется асимметричным по линии Восток-Запад.Существует модель, объясняющая эту асимметрию плавлением с одной стороны и кристаллизацией с другой. Эта аномалия также, вероятно, влияет на магнитное поле Земли, создавая асимметрию на кристаллизующейся стороне.

Внешний сердечник

Внешнее ядро ​​представляет собой жидкость с низкой вязкостью (примерно в десять раз выше вязкости жидких металлов на поверхности) — термин «жидкость» является довольно неподходящим. Поскольку он имеет очень низкую вязкость, он легко деформируется и податлив. Это место сильной конвекции.Также считается, что он страдает от очень сильных конвекционных потоков — эй, и знаете что? Взбалтывание внешнего ядра и его относительное движение ответственны за магнитное поле Земли.

Самая горячая часть внешнего ядра на самом деле горячее, чем внутреннее ядро; температура может достигать 6 000 ° по Цельсию (10 800 ° по Фаренгейту) — так же жарко, как на поверхности солнца.

Откуда мы знаем о слоях Земли

Мы можем видеть лишь очень малую часть земной коры, которая сама по себе является небольшой частью нашей планеты — так как же мы можем все это знать?

Распространение сейсмической волны.Обратите внимание, как волны меняют свою траекторию на главной границе.

Что ж, лучший источник информации, который у нас есть, это сейсмические волны. Когда происходит землетрясение, оно высвобождает волны давления, которые затем распространяются по всей планете. Эти волны несут с собой информацию из слоев, через которые они проходят, включая мантию и ядро. Изучая распространение волн Изучая распространение волн через Землю, мы можем узнать о физических свойствах недр Земли.Например, некоторые волны распространяются только через твердые среды, а другие распространяются как через твердые, так и через жидкие среды, поэтому они могут показать, является ли какой-то слой твердым или нет. Сейсмические волны охватывают узкие участки недр Земли, поэтому мы также можем изолировать информацию, которую они несут; анализируя несколько землетрясений, зарегистрированных на нескольких сейсмических станциях, мы можем произвести анализ области, подобный компьютерному сканированию.

Лучи изгибаются и отражаются в зависимости от свойств среды, через которую они проходят, и среда также влияет на скорость волны.

Кроме того, современное моделирование в лаборатории показало, как минералы могут вести себя при этих температурах и давлениях, и у нас также есть косвенная гравитационная и магнитная информация, а также исследования магмы и кристаллов, обнаруженных на поверхности, но основная часть информации поступает из глобальная сейсмология. Просто удивительно, что, даже не подходя к ней близко, мы можем так много знать о слоях Земли.

слоев Земли — SEG Wiki

Поперечное сечение слоев Земли.

Ученые определяют и описывают недра Земли с помощью глубокого бурения и сейсмической томографии. Эти методы позволили исследователям узнать о внутренней химической и физической структуре Земли.

Слои на основе химического состава

Во время раннего формирования Земли планета прошла период дифференциации, который позволил самым тяжелым элементам опуститься к центру, а более легким подняться на поверхность. Внутренние слои Земли можно определить по полученному химическому составу.Три основных слоя Земли включают кору (1 процент объема Земли), мантию (84 процента) и ядро ​​(внутреннее и внешнее вместе взятые, 15 процентов). [1]

Корка

Твердая кора — это самый внешний и самый тонкий слой нашей планеты. Кора в среднем имеет толщину 25 миль (40 километров) и разделена на пятнадцать основных тектонических плит, которые являются жесткими в центре и имеют геологическую активность на границах, такую ​​​​как землетрясения и вулканизм.

Наиболее распространенные элементы в земной коре включают (перечислены здесь в весовых процентах) кислород, кремний, алюминий, железо и кальций. Эти элементы объединяются, образуя самые распространенные минералы в земной коре, члены семейства силикатов — плагиоклаз и щелочные полевые шпаты, кварц, пироксены, амфиболы, слюды и глинистые минералы.

В земной коре можно найти все три типа горных пород (магматические, осадочные и метаморфические). Материал коры классифицируется как океаническая кора или континентальная кора. Океаническая кора подстилает наши океанические бассейны, она тонкая, примерно 4 мили (7 километров) в толщину, и состоит из плотных горных пород, в основном из магматических базальтов.Континентальная кора толще, от 6 до 47 миль (от 10 до 75 километров), и имеет большое количество менее плотных магматических пород гранита. Древнейшие горные породы на нашей планете являются частью континентальной коры и имеют возраст около 4 миллиардов лет. Океаническая кора постоянно перерабатывается в системе тектоники плит нашей планеты и восходит к примерно 200 миллионам лет назад.

Комплексная программа океанского бурения (IODP) провела глубокое бурение в океанской коре (4644 фута ниже морского дна), но еще не пробилась к следующему слою, мантии. [2] Граница между земной корой и подстилающей мантией называется границей Мохоровичича, которую часто называют Мохо.

Мантия

Материал мантии горячий (от 932 до 1652 градусов по Фаренгейту, от 500 до 900 градусов по Цельсию), плотный и движется как полутвердая порода. Мантия имеет толщину 1802 мили (2900 км) и состоит из силикатных минералов, которые аналогичны минералам, обнаруженным в земной коре, за исключением того, что в них больше магния и железа и меньше кремния и алюминия.

Основание мантии на границе с внешним ядром называется разрывом Гутенберга.Именно на этой глубине (1802 мили, 2900 км) исчезают вторичные волны землетрясений, или S-волны, поскольку S-волны не могут проходить через жидкость.

Ученые используют сейсмическую томографию для создания трехмерных изображений мантии, но у этой технологии все еще есть ограничения для полного картирования недр Земли. [3]

Внешнее ядро ​​

Внешнее ядро ​​состоит в основном из железа и никеля, причем эти металлы находятся в жидкой форме. Внешнее ядро ​​достигает температуры от 7200 до 9000 градусов по Фаренгейту (от 4000 до 5000 градусов по Цельсию) и, по оценкам, имеет толщину 1430 миль (2300 км).Именно движение жидкости во внешнем ядре создает магнитное поле Земли.

Внутреннее ядро ​​

Внутреннее ядро ​​— самая горячая часть нашей планеты с температурой от 9 000 до 13 000 градусов по Фаренгейту (от 5 000 до 7 000 градусов по Цельсию). Этот твердый слой меньше нашей Луны, его толщина составляет 750 миль (1200 км), и он состоит в основном из железа. Железо находится под таким сильным давлением со стороны вышележащей планеты, что не может расплавиться и остается в твердом состоянии.

Считается, что твердое внутреннее ядро ​​образовалось относительно недавно, около полумиллиарда лет назад. [4] В феврале 2015 года ученые сообщили в журнале Nature Geoscience о своем открытии, что внутреннее ядро ​​на самом деле может быть двумя отдельными ядрами со сложными структурными свойствами, где кристаллы железа во внешнем слое внутреннего ядра ориентированы с севера на юг. , а кристаллы железа во внутреннем-внутреннем ядре выровнены с востока на запад. [5] Это новое открытие может помочь ученым узнать больше об истории и формировании планеты Земля.

Слои на основе физических свойств

Земля разделена на слои на основе механических свойств в дополнение к слоям состава, описанным выше.

Литосфера

Литосфера представляет собой самый внешний слой Земли толщиной ~100 км и определяется ее механическими свойствами. Этот жесткий слой включает в себя хрупкую верхнюю часть мантии и земную кору. Литосфера разделена на 15 основных тектонических плит, и именно на границе этих плит происходят основные тектонические процессы, такие как землетрясения и извержения вулканов. Литосфера содержит океаническую и континентальную кору, которая различается по возрасту и толщине в зависимости от местоположения и геологического времени.Литосфера является самым холодным слоем Земли с точки зрения температуры, при этом тепло нижних слоев вызывает движение плит. Термин «литосфера» не следует путать с использованием термина «геосфера», который используется для обозначения всех систем Земли, включая атмосферу, гидросферу и биосферу.

Астеносфера

К астеносфере относится верхняя часть мантии, очень вязкая и механически непрочная. Граница литосфера-астеносфера (LAB) — это место, где геофизики отмечают разницу в пластичности (измеряет способность твердого материала деформироваться или растягиваться под нагрузкой) между двумя слоями.Эта граница в верхней мантии проходит по изотерме 1300 o С. Выше изотермы отмечают, где мантия ведет себя жестко, а ниже – пластично. Считается, что именно пластичные породы в верхней части астеносферы находятся в зоне движения крупных жестких и хрупких литосферных плит земной коры. Сейсмические волны относительно медленно распространяются через астеносферу.

Мезосфера

Мезосфера относится к мантии в области под литосферой и астеносферой, но выше внешнего ядра.Верхняя граница определяется как резкое увеличение скорости и плотности сейсмических волн на глубине 660 километров (410 миль). Этот слой не следует путать с атмосферной мезосферой.

См. также

Каталожные номера

[6]
[7]
[8]

Внешние ссылки

  • Для учителей K-12 на сайте National Geographic Education: кора, мантия, ядро, литосфера,
  • Эггер, А.2003. «Структура Земли» Visionlearning Vol. EAS (1), [1]
  • ↑ Робертсон, Юджин С. (14 января 2011 г.). Интерьер Земли. [2] Геологическая служба США. По состоянию на 11 марта 2015 г.
  • ↑ Бритт, Роберт Рой. (7 апреля 2005 г.). Отверстие пробурено до дна земной коры, прорыв к мантии вырисовывается. [3] По состоянию на 11 марта 2015 г.
  • ↑ Foulger, G.R., и еще 11 авторов. (25 августа 2015 г.). Что лежит глубоко в мантии внизу? [4] По состоянию на 26 августа 2015 г.
  • ↑ Дэвис, Кристофер; Поццо, Моника; и Алфе, Дарио.(2015). Ограничения свойств материала на динамику и эволюцию ядра Земли. [5]. По состоянию на 30 августа 2015 г.
  • ↑ Ван, Тао; Песня, Сяодун; и Ся, Хан Х. (9 февраля 2015 г.). Экваториальная анизотропия во внутренней части внутреннего ядра Земли по автокорреляции кодов землетрясений. [6]. По состоянию на 11 марта 2015 г.
  • ↑ Уэйли, Дж., 2017, Нефть в сердце Южной Америки, https://www.geoexpro.com/articles/2017/10/oil-in-the-heart-of-south-america], по состоянию на ноябрь. 15, 2021.
  • ↑ Винс, Ф., 1995, Фанерозойская тектоника и отложения в бассейне Чако, Парагвай. Его углеводородный потенциал: Geoconsultores, 2–27, по состоянию на 15 ноября 2021 г.; https://www.researchgate.net/publication/281348744_Phanerozoic_tectonics_and_sedimentation_in_the_Chaco_Basin_of_Paraguay_with_comments_on_углеводородный_потенциал
  • ↑ Альфредо, Карлос и Клебш Кун. «Геологическая эволюция Парагвайского Чако». Дом ТТУ DSpace. Техасский технический университет, 1 августа 1991 г.https://ttu-ir.tdl.org/handle/2346/9214?show=full.
  • Что такое слои Земли?

    На Земле есть нечто большее, чем то, что мы можем видеть на поверхности. На самом деле, если бы вы могли держать Землю в руке и разрезать ее пополам, вы бы увидели, что она состоит из нескольких слоев. Но, конечно, недра нашего мира продолжают таить для нас загадки. Даже когда мы бесстрашно исследуем другие миры и запускаем спутники на орбиту, внутренние уголки нашей планеты остаются недоступными для нас.

    Однако достижения в области сейсмологии позволили нам многое узнать о Земле и многих ее слоях. Каждый слой имеет свои свойства, состав и характеристики, влияющие на многие ключевые процессы нашей планеты. Это, по порядку от внешнего к внутреннему, кора, мантия, внешнее ядро ​​и внутреннее ядро. Давайте посмотрим на них и посмотрим, что у них происходит.

    Как и все планеты земной группы, недра Земли дифференцированы. Это означает, что его внутренняя структура состоит из слоев, расположенных подобно кожуре лука. Отодвинь одну, и ты найдешь другую, отличающуюся от последней своими химическими и геологическими свойствами, а также огромными перепадами температуры и давления.

    Наше современное научное понимание внутренней структуры Земли основано на выводах, сделанных с помощью сейсмического мониторинга. По сути, это включает в себя измерение звуковых волн, генерируемых землетрясениями, и изучение того, как прохождение через различные слои Земли заставляет их замедляться.Изменения в сейсмическом вызывают преломление скорости, который рассчитывается (в соответствии с законом Снеллиуса) для определения различий в плотности.

    Они используются, наряду с измерениями гравитационного и магнитного полей Земли и экспериментов с кристаллическими твердыми телами при давлениях и температурах, характерных для глубоких недр Земли, чтобы определить, какие слои Земля выглядит как. Кроме того, следует понимать, что различия в температуре и давлении обусловлены остатками тепла от начального формирования планеты, распада радиоактивных элементов, и замораживания внутреннего сердечника из-за интенсивное давление.

    История обучения:

    С древних времен люди стремились понять формирование и состав Земли. Самые ранние известные случаи носили ненаучный характер и принимали форму мифов о сотворении мира или религиозных басен с участием богов. Однако между классической древностью и средневековьем возникло несколько теорий о происхождении Земли и ее правильном составе.

    Большинство древних теорий о Земле склонялись к «плоскоземельному» представлению о физической форме нашей планеты.Таков был взгляд месопотамской культуры, где мир изображался в виде плоского диска, плавающего в океане. Для майя мир был плоским, а в его углах четыре ягуара (известные как бакабы) поддерживали небо. Древние персы предполагали, что Земля представляет собой семислойный зиккурат (или космическую гору), а китайцы рассматривали ее как четырехгранный куб.

    К 6 веку до н.э. греческие философы начали предполагать, что Земля на самом деле круглая, а к 3 веку до н. э. идея сферической Земли стала формулироваться как научный вопрос.В тот же период начало формироваться и геологическое представление о Земле, когда философы поняли, что она состоит из минералов, металлов и подвержена очень медленному процессу изменений.

    Однако только в 16-м и 17-м веках научное понимание планеты Земля и ее структуры по-настоящему начало развиваться. В 1692 году Эдмонд Галлей (первооткрыватель кометы Галлея) предложил то, что сейчас известно как теория «полой Земли». В статье, представленной в Philosophical Transactions Лондонского королевского общества, он выдвинул идею Земли, состоящей из полой оболочки толщиной около 800 км (~ 500 миль).

    Между этим и внутренней сферой, рассуждал он, есть воздушный зазор на таком же расстоянии. Чтобы избежать столкновения, он утверждал, что внутренняя сфера удерживается на месте силой тяжести. Модель включала две внутренние концентрические оболочки вокруг самого внутреннего ядра, соответствующие диаметрам планет Меркурий, Венера и Марс соответственно.

    Конструкция Галлея была методом учета значений относительной плотности Земли и Луны, которые были даны сэром Исааком Ньютоном в его Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687 г.), которые, как позже выяснилось, были неточными.Однако его работа сыграла важную роль в развитии географии и теорий о недрах Земли в 17 и 18 веках.

    Другим важным фактором были дебаты в течение 17-го и 18-го веков о подлинности Библии и мифа о Всемирном потопе. Это побудило ученых и богословов к спорам об истинном возрасте Земли и поиску доказательств того, что Великий потоп действительно имел место. В сочетании с окаменелостями, которые были обнаружены в слоях Земли, начала появляться систематическая основа для идентификации и датирования слоев Земли.

    Развитие современных методов добычи полезных ископаемых и растущее внимание к важности полезных ископаемых и их естественному распределению также способствовали развитию современной геологии. В 1774 году немецкий геолог Авраам Готтлоб Вернер опубликовал книгу «Von den äusserlichen Kennzeichen der Fossilien» («О внешних характеристиках минералов»), в которой была представлена ​​подробная система идентификации конкретных минералов на основе внешних характеристик.

    В 1741 году в Национальном музее естественной истории во Франции была создана первая преподавательская должность, специально предназначенная для геологии.Это был важный шаг в дальнейшем продвижении знаний о геологии как науке и в признании ценности широкого распространения таких знаний. А к 1751 году, с публикацией Энциклопедии Дени Дидро, термин «геология» стал общепринятым.

    К 1770-м годам химия начала играть ключевую роль в теоретической основе геологии, и начали появляться теории о том, как сформировались слои Земли. Одна популярная идея заключалась в том, что жидкие наводнения, подобные библейскому потопу, были ответственны за создание всех геологических пластов.Те, кто принял эту теорию, стали известны в народе как дилувианисты или нептунисты.

    С 1780-х годов медленно набирал силу еще один тезис, утверждавший, что вместо воды пласты образовались благодаря теплу (или огню). Те, кто следовал этой теории в начале 19 века, называли эту точку зрения плутонизмом, согласно которому Земля формировалась постепенно в результате медленного затвердевания расплавленных масс. Эти теории вместе привели к выводу, что Земля была неизмеримо старше, чем предполагалось в Библии.

    В начале 19 века горнодобывающая промышленность и промышленная революция стимулировали быстрое развитие концепции стратиграфической колонки, согласно которой горные породы располагаются в соответствии с порядком их образования во времени. Одновременно геологи и естествоиспытатели начали понимать, что возраст окаменелостей можно определить геологически (то есть чем глубже слой, в котором они были обнаружены, находился от поверхности, тем они старше).

    Компьютерное моделирование поля Земли в период нормальной полярности между инверсиями.Предоставлено: science.nasa.gov.

    В имперский период 19 века европейские ученые также имели возможность проводить исследования в дальних странах. Одним из таких людей был Чарльз Дарвин, которого капитан Фитцрой нанял с корабля «Бигль» для изучения прибрежных земель Южной Америки и предоставления геологических советов.

    Открытие Дарвином гигантских окаменелостей во время путешествия помогло создать ему репутацию геолога, а его теоретизирование о причинах их вымирания привело к его теории эволюции путем естественного отбора, опубликованной в «Происхождении видов» в 1859 году.

    В 19 веке правительства нескольких стран, включая Канаду, Австралию, Великобританию и США, финансировали геологические исследования, в результате которых были составлены геологические карты обширных территорий стран. К этому времени научный консенсус установил возраст Земли в миллионах лет, а увеличение финансирования и разработка усовершенствованных методов и технологий помогли геологии все дальше отходить от догматических представлений о возрасте и строении Земли.

    К началу 20-го века развитие радиометрического датирования (которое используется для определения возраста минералов и горных пород) предоставило необходимые данные, чтобы начать понимать истинный возраст Земли. На рубеже веков геологи теперь считали, что Земле 2 миллиарда лет, что открыло двери для теорий движения континентов в течение этого огромного периода времени.

    В 1912 году Альфред Вегенер предложил теорию дрейфа континентов, которая предполагала, что континенты были соединены вместе в определенное время в прошлом и образовали единую сушу, известную как Пангея.В соответствии с этой теорией форма континентов и совпадающая геология береговой линии между некоторыми континентами указывают на то, что когда-то они были соединены вместе.

    Исследования дна океана также привели непосредственно к теории тектоники плит, которая обеспечила механизм континентального дрейфа. Геофизические данные свидетельствуют о боковом движении континентов и о том, что океаническая кора моложе континентальной. Это геофизическое свидетельство также подстегнуло гипотезу палеомагнетизма, записи ориентации магнитного поля Земли, зафиксированной в магнитных минералах.

    Модель плоской Земли с континентами в форме диска и Антарктидой в виде ледяной стены. Предоставлено: Википедия.

    Затем было развитие сейсмологии, изучения землетрясений и распространения упругих волн через Землю или через другие планетоподобные тела, в начале 20 века. Измеряя время прохождения преломленных и отраженных сейсмических волн, ученые смогли постепенно сделать вывод о том, как устроена Земля и что лежит глубже в ее ядре.

    Например, в 1910 году Гарри Филдинг Рид выдвинул «теорию упругого отскока», основанную на его исследованиях землетрясения в Сан-Франциско 1906 года. Эта теория, утверждающая, что землетрясения происходят, когда накопленная энергия высвобождается вдоль линии разлома, была первым научным объяснением того, почему происходят землетрясения, и остается основой современных тектонических исследований.

    Затем, в 1926 году, английский ученый Гарольд Джеффрис заявил, что под земной корой ядро ​​Земли находится в жидком состоянии, основываясь на своем исследовании волн землетрясений.А затем, в 1937 году, датский сейсмолог Инге Леманн пошла еще дальше и определила, что внутри жидкого внешнего ядра Земли есть твердое внутреннее ядро.

    Ко второй половине 20 века ученые разработали всеобъемлющую теорию строения и динамики Земли. По прошествии столетия перспективы сместились в сторону более комплексного подхода, когда геология и науки о Земле начали объединять изучение внутренней структуры Земли, атмосферы, биосферы и гидросферы в одно целое.

    Этому способствовало развитие космических полетов, что позволило детально изучить атмосферу Земли, а также фотографии Земли, сделанные из космоса. В 1972 году программа Landsat, серия спутниковых миссий, совместно управляемых НАСА и Геологической службой США, начала предоставлять спутниковые изображения, которые давали подробные геологические карты и использовались для прогнозирования стихийных бедствий и сдвигов плит.

    Слои:

    Землю можно разделить одним из двух способов – механическим или химическим.Механически — или реологически, то есть изучение жидких состояний — его можно разделить на литосферу, астеносферу, мезосферную мантию, внешнее ядро ​​и внутреннее ядро. Но химически, который является более популярным из двух, его можно разделить на кору, мантию (которая может быть подразделена на верхнюю и нижнюю мантию) и ядро, которое также можно разделить на внешнее ядро ​​и Внутреннее ядро.

    Внутреннее ядро ​​твердое, внешнее ядро ​​жидкое, а мантия твердая/пластичная.Это связано с относительными температурами плавления различных слоев (никелево-железное ядро, силикатная кора и мантия) и повышением температуры и давления по мере увеличения глубины. На поверхности никель-железные сплавы и силикаты достаточно холодны, чтобы быть твердыми. В верхней мантии силикаты обычно твердые, но существуют локальные области расплава, что приводит к ограниченной вязкости.

    Напротив, нижняя мантия находится под огромным давлением и поэтому имеет более низкую вязкость, чем верхняя мантия.Металлическое никель-железное внешнее ядро ​​является жидким из-за высокой температуры. Однако сильное давление, увеличивающееся по направлению к внутреннему ядру, резко меняет температуру плавления никель-железо, делая его твердым.

    Тектонические плиты Земли. Кредит: msnucleus.org

    Дифференциация между этими слоями обусловлена ​​процессами, имевшими место на ранних стадиях формирования Земли (около 4,5 млрд лет назад). В это время плавление должно было привести к тому, что более плотные вещества опустились к центру, а менее плотные материалы мигрировали к коре.Таким образом, считается, что ядро ​​​​в основном состоит из железа, никеля и некоторых более легких элементов, тогда как менее плотные элементы мигрировали на поверхность вместе с силикатной породой.

    Слои Земли (слои) показаны в масштабе. Кредит: pubs.usgs.gov

    Корка:

    Кора — это самый внешний слой планеты, охлажденная и затвердевшая часть Земли, глубина которой колеблется примерно от 5 до 70 км (~3–44 мили). Этот слой составляет всего 1% от всего объема Земли, хотя он составляет всю поверхность (континенты и дно океана).

    Более тонкие части — это океаническая кора, которая подстилает океанические бассейны на глубине 5-10 км (~3-6 миль), а более толстая кора — это континентальная кора. В то время как океаническая кора состоит из плотного материала, такого как железо-магний-силикатные магматические породы (например, базальт), континентальная кора менее плотная и состоит из алюмосиликатных пород натрия-калия, таких как гранит.

    Самая верхняя часть мантии (см. Ниже) вместе с земной корой составляет литосферу — слой неправильной формы с максимальной толщиной около 200 км (120 миль).Многие горные породы, составляющие сейчас земную кору, образовались менее 100 миллионов (1×10 8 ) лет назад. Однако возраст самых старых известных минеральных зерен составляет 4,4 миллиарда (4,4 × 10 9 ) лет, что указывает на то, что твердая кора Земли существовала как минимум столько же времени.

    Верхняя мантия:

    Мантия, составляющая около 84% объема Земли, преимущественно твердая, но в геологическое время ведет себя как очень вязкая жидкость. Верхняя мантия, которая начинается в «разрыве Мохоровичича» (он же«Мохо» — основание земной коры) простирается с глубины от 7 до 35 км (от 4,3 до 21,7 миль) вниз до глубины 410 км (250 миль). Самая верхняя мантия и вышележащая кора образуют литосферу, относительно жесткую вверху, но становящуюся заметно более пластичной внизу.

    По сравнению с другими пластами о верхней мантии известно много благодаря сейсмическим исследованиям и непосредственным исследованиям с помощью минералогических и геологических съемок. Движение в мантии (т. е. конвекция) выражается на поверхности через движения тектонических плит.Этот процесс, вызванный теплом из более глубоких недр, отвечает за дрейф континентов, землетрясения, образование горных цепей и ряд других геологических процессов.

    Мантия также отличается от земной коры химически, кроме того, что она отличается типами горных пород и сейсмическими характеристиками. Во многом это связано с тем, что земная кора состоит из затвердевших продуктов мантии, где мантийное вещество частично расплавлено и вязко.Это приводит к тому, что несовместимые элементы отделяются от мантии, при этом менее плотный материал всплывает вверх и затвердевает на поверхности.

    Иллюстрация модели Эдмонда Галлея Святой Земли, состоящей из концентрических сфер. Предоставлено: Wikipedia Commons/Рик Мэннинг.

    Обычно известно, что кристаллизованные продукты расплава вблизи поверхности, на которой мы живем, имеют более низкое соотношение магния и железа и более высокое содержание кремния и алюминия. Эти изменения в минералогии могут влиять на конвекцию мантии, поскольку они приводят к изменениям плотности, а также могут поглощать или выделять скрытое тепло.

    В верхней мантии температура колеблется от 500 до 900 ° C (от 932 до 1652 ° F). Между верхней и нижней мантией также находится так называемая переходная зона, глубина которой колеблется от 410 до 660 км (250–410 миль).

    Нижняя мантия:

    Нижняя мантия находится на глубине 660-2891 км (410-1796 миль).Температура в этом регионе планеты может достигать более 4000 ° C (7 230 ° F) на границе с ядром, что значительно превышает температуру плавления мантийных пород. Однако из-за огромного давления, оказываемого на мантию, вязкость и плавление очень ограничены по сравнению с верхней мантией. О нижней мантии известно очень мало, за исключением того, что она кажется относительно сейсмически однородной.

    Внутреннее строение Земли. Предоставлено: Wikipedia Commons/Kelvinsong.

    Внешнее ядро:

    Внешнее ядро, которое было подтверждено как жидкое (на основании сейсмических исследований), имеет толщину 2300 км и простирается в радиусе ~3400 км.В этом регионе плотность оценивается намного выше, чем плотность мантии или земной коры, от 9 900 до 12 200 кг/м 3 . Считается, что внешнее ядро ​​состоит на 80% из железа, а также из никеля и некоторых других более легких элементов.

    Более плотные элементы, такие как свинец и уран, либо слишком редки, чтобы быть значительными, либо склонны связываться с более легкими элементами и, таким образом, остаются в земной коре. Внешнее ядро ​​не находится под достаточным давлением, чтобы быть твердым, поэтому оно жидкое, хотя его состав аналогичен составу внутреннего ядра.Температура внешнего ядра колеблется от 4300 К (4030 ° C; 7280 ° F) во внешних областях до 6000 К (5730 ° C; 10 340 ° F) ближе всего к внутреннему ядру.

    Из-за высокой температуры внешнее ядро ​​находится в жидком состоянии с низкой вязкостью, которое подвергается турбулентной конвекции и вращается быстрее, чем остальная часть планеты. Это вызывает образование вихревых токов в жидком ядре, что, в свою очередь, создает эффект динамо, который, как считается, влияет на магнитное поле Земли. Средняя напряженность магнитного поля во внешнем ядре Земли оценивается в 25 Гаусс (2.5 мТл), что в 50 раз превышает напряженность магнитного поля, измеренного на поверхности Земли.

    Внутреннее ядро:

    Растущее значение добычи полезных ископаемых в 17 и 18 веках, особенно драгоценных металлов, привело к дальнейшему развитию геологии и наук о Земле. Кредит: минералы.usgs.gov

    Как и внешнее ядро, внутреннее ядро ​​состоит в основном из железа и никеля и имеет радиус ~1220 км. Плотность в ядре колеблется в пределах 12 600-13 000 кг/м 3 , что говорит о том, что там также должно быть много тяжелых элементов, таких как золото, платина, палладий, серебро и вольфрам.

    Температура внутреннего ядра оценивается примерно в 5700 К (~ 5400 ° C; 9800 ° F). Единственная причина, по которой железо и другие тяжелые металлы могут быть твердыми при таких высоких температурах, заключается в том, что их температуры плавления резко возрастают при существующем там давлении, которое колеблется от 330 до 360 гигапаскалей.

    Поскольку внутреннее ядро ​​не связано жестко с твердой мантией Земли, давно рассматривалась возможность того, что оно вращается немного быстрее или медленнее, чем остальная часть Земли.Наблюдая за изменениями сейсмических волн, проходящих через ядро ​​в течение многих десятилетий, ученые подсчитали, что внутреннее ядро ​​вращается со скоростью на один градус быстрее, чем поверхность. По более поздним геофизическим оценкам скорость вращения составляет от 0,3 до 0,5 градуса в год относительно поверхности.

    Недавние открытия также предполагают, что само твердое внутреннее ядро ​​состоит из слоев, разделенных переходной зоной толщиной от 250 до 400 км. Этот новый взгляд на внутреннее ядро, которое содержит внутреннее-внутреннее ядро, утверждает, что самый внутренний слой ядра имеет диаметр 1180 км (733 мили), что составляет менее половины размера внутреннего ядра.Также предполагалось, что, хотя ядро ​​состоит из железа, его кристаллическая структура может отличаться от остальной части внутреннего ядра.

    Более того, недавние исследования привели геологов к предположению, что динамика недр заставляет внутреннее ядро ​​Земли расширяться со скоростью около 1 миллиметра в год. Это происходит главным образом потому, что внутреннее ядро ​​не может растворить такое же количество легких элементов, как внешнее ядро.

    Художественная иллюстрация ядра Земли, внутреннего ядра и внутреннего-внутреннего ядра.Предоставлено: Huff Post Science

    Замораживание жидкого железа в кристаллической форме на внутренней границе ядра приводит к образованию остаточной жидкости, которая содержит больше легких элементов, чем вышележащая жидкость. Считается, что это, в свою очередь, заставляет жидкие элементы становиться плавучими, помогая управлять конвекцией во внешнем ядре.

    Таким образом, этот рост, вероятно, играет важную роль в генерации магнитного поля Земли действием динамо в жидком внешнем ядре. Это также означает, что внутреннее ядро ​​Земли и управляющие им процессы гораздо сложнее, чем считалось ранее!

    Да, действительно, Земля — ​​странное и загадочное место, титаническое по своим масштабам, а также по количеству тепла и энергии, которые ушли на ее создание много миллиардов лет назад. И, как и все тела в нашей Вселенной, Земля — это не готовый продукт, а динамичная сущность, подверженная постоянным изменениям. И то, что мы знаем о нашем мире, по-прежнему зависит от теории и догадок, учитывая, что мы не можем исследовать его внутреннюю часть вблизи.

    Поскольку тектонические плиты Земли продолжают дрейфовать и сталкиваться, внутри нее продолжается конвекция, а ее ядро ​​продолжает расти, кто знает, как она будет выглядеть через эоны лет? В конце концов, Земля была здесь задолго до нас и, вероятно, будет существовать еще долго после того, как нас не станет.


    Новое исследование показывает, что внутреннее ядро ​​Земли сформировалось 1-1,5 миллиарда лет назад.

    Цитата : Что такое слои Земли? (2015, 7 декабря) получено 24 января 2022 г. с https://физ.org/news/2015-12-earth-layers.html

    Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

    Слои Земли Урок №1 | Мир вулканов

    Четыре слоя

    Земля состоит из четырех различных слоев.Многие геологи считают, что по мере того, как Земля охлаждалась, более тяжелые и плотные материалы опускались к центру, а более легкие поднимались вверх. Поэтому земная кора состоит из наиболее легких материалов (базальты и граниты), а ядро ​​— из тяжелых металлов (никеля и железа).

     

    Земная кора — это слой, на котором вы живете, и он наиболее изучен и изучен. Мантия намного горячее и имеет способность течь. Внешнее и Внутреннее Ядра еще горячее, а давление настолько велико, что вы бы сжались в шарик меньшего размера, чем шарик, если бы смогли добраться до центра Земли!!!!!!

     

    Корка

    Земная кора похожа на кожуру яблока.Он очень тонкий по сравнению с тремя другими слоями. Кора имеет толщину всего около 3-5 миль (8 километров) под океанами (океаническая кора) и около 25 миль (32 километра) под континентами (континентальная кора). Температура земной коры варьируется от температуры воздуха наверху до примерно 1600 градусов по Фаренгейту (870 градусов по Цельсию) в самых глубоких частях земной коры. Вы можете испечь буханку хлеба в своей духовке при температуре 350 градусов по Фаренгейту, при 1600 градусах по Фаренгейту камни начинают таять.

     

    Земная кора разбита на множество частей, называемых плитами. Плиты «плавают» на мягкой, пластичной мантии, расположенной под земной корой. Эти пластины обычно движутся плавно, но иногда они прилипают и создают давление. Давление нарастает, и камень изгибается, пока не сломается. Когда это происходит, происходит землетрясение!

     

    Обратите внимание, насколько тонка земная кора по сравнению с другими слоями. Семь континентов и океанические плиты в основном плывут по мантии, состоящей из гораздо более горячего и плотного материала.

     

    Кора состоит из двух основных типов горных пород гранита и базальта. Континентальная кора состоит в основном из гранита. Океаническая кора состоит из вулканической лавовой породы, называемой базальтом.

     

    Базальтовые породы океанических плит намного плотнее и тяжелее, чем гранитные породы континентальных плит. Из-за этого континенты опираются на более плотные океанические плиты. Кора и верхний слой мантии вместе составляют зону твердой хрупкой породы, называемую литосферой. Слой под твердой литосферой представляет собой зону асфальтоподобной консистенции, называемую астеносферой. Астеносфера – это часть мантии, которая течет и двигает плиты Земли.

     

    Мантия

     

    Мантия – это слой, расположенный непосредственно под симой. Это самый большой слой Земли, толщиной 1800 миль. Мантия состоит из очень горячей и плотной породы. Этот слой породы даже течет, как асфальт, под тяжелым весом.Этот поток обусловлен большими перепадами температур от нижней части мантии к верхней. Движение мантии является причиной того, что плиты Земли движутся! Температура мантии колеблется от 1600 градусов по Фаренгейту вверху до примерно 4000 градусов по Фаренгейту внизу!

     

    Конвекционные потоки

    Мантия состоит из гораздо более плотного и толстого материала, из-за этого плиты «плавают» по ней, как масло по воде.

    Многие геологи считают, что мантия «течет» из-за конвекционных течений. Конвекционные потоки вызваны тем, что очень горячий материал в самой глубокой части мантии поднимается, затем охлаждается, снова опускается, а затем нагревается, поднимается и повторяет цикл снова и снова. В следующий раз, когда вы разогреете что-нибудь вроде супа или пудинга на сковороде, вы сможете наблюдать, как в жидкости движутся конвекционные потоки. Когда конвекционные течения текут в мантии, они перемещают и кору. Кора получает бесплатную поездку с этими течениями.Конвейерная лента на фабрике перемещает ящики так же, как конвекционные потоки в мантии перемещают плиты Земли.

     

    Внешний сердечник

     

    Ядро Земли похоже на шар из очень горячих металлов. (от 4000 градусов по Фаренгейту до 9000 градусов по Фаренгейту). Внешнее ядро ​​ настолько горячо, что все металлы в нем находятся в жидком состоянии. Внешнее ядро ​​расположено примерно в 1800 милях под корой и имеет толщину около 1400 миль. Внешнее ядро ​​состоит из расплавленных металлов никеля и железа.

     

    Внутренний сердечник

     

    Внутреннее ядро ​​Земли имеет такие высокие температуры и давления, что металлы сжимаются вместе и не могут двигаться как жидкость, а вынуждены вибрировать на месте как твердое тело. Внутреннее ядро ​​начинается на глубине около 4000 миль под корой и имеет толщину около 800 миль. Температура может достигать 9000 градусов по Фаренгейту.а давление составляет 45 000 000 фунтов на квадратный дюйм. Это в 3 000 000 раз превышает давление воздуха на уровне моря!!!

     

    Вместе с партнером ответьте на следующие вопросы на листе бумаги. Если вам нужно оглянуться назад, чтобы найти ответы, используйте заголовки страниц, расположенные непосредственно под вопросами, чтобы помочь вам. Когда вы закончите вопросы, нажмите на значок Земли, чтобы вернуться к началу программы.

     

    1. Назовите четыре слоя Земли по порядку от внешнего края к центру Земли.

    2. Что заставляет мантию «течь»?

    3. Какие два основных металла составляют внешнее и внутреннее ядро?

    4. Опишите своими словами, как образовались слои Земли. «Четыре слоя» поможет вам.

     

    2.2: Слои Земли

    1. Последнее обновление
    2. Сохранить как PDF
    1. Химических слои
      1. Корково
      2. Мантии
      3. Ядра
    2. Физического Layers
      1. литосферы
      2. Астеносферы
      3. Мезосфер
      4. Внутренних и внешнее Ядро
    3. Пластинчатых тектонические
    4. Ссылки

    Для того, Чтобы понять детали тектоники плит, важно сначала понять слои земли. Информация из первых рук о том, что находится под поверхностью, очень ограничена; большая часть того, что мы знаем, собрана из гипотетических моделей и анализа данных о сейсмических волнах и материалах метеоритов. В целом Землю можно разделить на слои по химическому составу и физическим характеристикам.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Слои Земли. Физические слои включают литосферу и астеносферу; химические слои – кора, мантия и ядро.

    Химические слои

    Безусловно, земля состоит из бесчисленных комбинаций элементов.Независимо от того, какие элементы задействованы, два основных фактора — температура и давление — ответственны за создание трех различных химических слоев.

    Корка

    Самый внешний химический слой, на котором мы живем в настоящее время, — это земная кора. Корка бывает двух видов. Континентальная кора имеет относительно низкую плотность и по составу близка к граниту. Океаническая кора имеет относительно высокую плотность, особенно когда она холодная и старая, и по составу близка к базальту. Поверхностные уровни земной коры относительно хрупкие.Более глубокие части земной коры подвергаются более высоким температурам и давлению, что делает их более пластичными. Пластичные материалы подобны мягкому пластику или замазке, они двигаются под действием силы. Хрупкие материалы, как твердое стекло или керамика, ломаются под действием силы, особенно при быстром воздействии. Землетрясения, как правило, происходят в верхней части земной коры и вызываются быстрым движением относительно хрупких материалов.

    Рисунок \(\PageIndex{2}\): Глобальная карта глубины мохо.

    Основание земной коры характеризуется большим увеличением сейсмической скорости, которая показывает, насколько быстро волны землетрясения проходят через твердое вещество.Названная Разрывом Мохоровича, или сокращенно Мохо, эта зона была открыта Андрией Мохоровичичем (произносится мо-хо-ро-ви-чич; аудиопроизношение) в 1909 году после изучения траекторий волн землетрясений в его родной Хорватии [27]. Изменение направления и скорости волн вызвано значительными химическими различиями между земной корой и мантией. Под океанами Мохо находится примерно на 5 км ниже дна океана. Под континентами она находится примерно на 30-40 км ниже поверхности. Вблизи некоторых крупных событий горообразования, известных как горообразования, глубина континентального Мохо удваивается [28].

    Мантия
    Рисунок \(\PageIndex{3}\): Этот мантийный перидотитовый ксенолит, содержащий оливин (зеленый), подвергается химическому выветриванию в результате гидролиза и окисления с образованием коричневого псевдоминерального иддингсайта, представляющего собой комплекс воды, глины и оксидов железа. Более измененная сторона породы дольше подвергалась воздействию окружающей среды.

    Мантия находится под корой и над ядром. Это самый большой химический слой по объему, простирающийся от основания земной коры до глубины около 2900 км [29].Большая часть того, что мы знаем о мантии, получена из анализа сейсмических волн, хотя информация собирается путем изучения офиолитов и ксенолитов. Офиолиты — это куски мантии, которые поднялись сквозь земную кору, пока не обнажились как часть дна океана. Ксенолиты переносятся в магме и выносятся на поверхность Земли в результате извержений вулканов. Большинство ксенолитов состоит из перидотита, ультраосновного класса магматических пород (объяснение см. в главе 4). Из-за этого ученые предполагают, что большая часть мантии состоит из перидотита [30].

    Ядро
    Рисунок \(\PageIndex{4}\): Полированный фрагмент богатого железом метеорита Толука с октаэдрическим узором Видманштеттена.

    Ядро Земли, которое имеет как жидкие, так и твердые слои и состоит в основном из железа, никеля и, возможно, некоторого количества кислорода [31]. Ученые, изучающие сейсмические данные, впервые обнаружили этот самый внутренний химический слой в 1906 году [32]. Благодаря сочетанию гипотетического моделирования, астрономических данных и достоверных сейсмических данных они пришли к выводу, что ядро ​​состоит в основном из металлического железа [33].Ученые, изучающие метеориты, которые обычно содержат больше железа, чем поверхностные камни, предположили, что Земля образовалась из метеоритного материала. Они считают, что жидкий компонент ядра был создан, когда железо и никель опустились в центр планеты, где они были сжижены под сильным давлением [34].

    Физические уровни

    Земля также может быть разбита на пять отдельных физических слоев в зависимости от того, как каждый слой реагирует на стресс. Хотя в химических и физических обозначениях слоев есть некоторое совпадение, особенно граница ядро-мантия, между двумя системами есть существенные различия.

    Литосфера
    Рисунок \(\PageIndex{5}\): Карта основных плит и их движения вдоль границ.

    Lithos по-гречески означает «камень», а литосфера — это самый внешний физический слой Земли. Делится на два типа: океанический и континентальный. Океаническая литосфера тонкая и относительно жесткая. Его толщина колеблется от почти нуля в новых плитах, обнаруженных вокруг срединно-океанических хребтов, до в среднем 140 км в большинстве других мест. Континентальная литосфера в целом толще и значительно пластичнее, особенно на более глубоких горизонтах. Его мощность колеблется от 40 до 280 км [35]. Литосфера не сплошная. Он разбит на сегменты, называемые пластинами. Граница плиты — это место, где две плиты встречаются и движутся относительно друг друга. Границы плит — это то место, где мы видим тектонику плит в действии — горообразование, вызывающие землетрясения и порождающие вулканическую активность.

    Астеносфера
    Рисунок \(\PageIndex{5}\): Граница литосфера-астеносфера изменяется при определенных тектонических ситуациях.

    Астеносфера – слой ниже литосферы. Астено- означает отсутствие силы, а наиболее отличительным свойством астеносферы является движение. Поскольку он механически слаб, этот слой движется и течет за счет конвекционных потоков, создаваемых теплом, исходящим от земного ядра [33]. В отличие от литосферы, состоящей из нескольких плит, астеносфера относительно не нарушена. Ученые определили это, проанализировав сейсмические волны, которые проходят через слой. Глубина залегания астеносферы зависит от температуры [36]. Он имеет тенденцию располагаться ближе к поверхности земли вокруг срединно-океанических хребтов и намного глубже под горами и центрами литосферных плит.

    Мезосфера
    Рисунок \(\PageIndex{6}\): Общая структура перовскита. Силикаты перовскита (например, бриджменит, \((Mg,Fe)SiO_{3})\) считаются основным компонентом нижней мантии, что делает его наиболее распространенным минералом на Земле или на Земле.

    Мезосфера, иногда называемая нижней мантией, более жесткая и неподвижная, чем астеносфера.Расположенная на глубине примерно 410 и 660 км ниже поверхности земли, мезосфера подвержена очень высоким давлениям и температурам. Эти экстремальные условия создают в верхней мезосфере переходную зону, где минералы непрерывно трансформируются в различные формы или псевдоморфы [37]. Ученые идентифицируют эту зону по изменению сейсмической скорости, а иногда и по физическим препятствиям для движения [38]. Ниже этой переходной зоны мезосфера относительно однородна, пока не достигает ядра.

    Внутреннее и внешнее ядро ​​
    Рисунок \(\PageIndex{7}\): Lehmann в 1932 году

    Внешнее ядро ​​является единственным полностью жидким слоем внутри Земли. Он начинается на глубине 2890 км и простирается до 5150 км, что составляет около 2300 км в толщину. В 1936 г. датский геофизик Инге Леманн проанализировала сейсмические данные и первой доказала существование твердого внутреннего ядра внутри жидкого внешнего ядра [39]. Толщина твердого внутреннего ядра составляет около 1220 км, а внешнего ядра — около 2300 км [40].

    Кажется противоречием, что самая горячая часть Земли является твердой, так как минералы, составляющие ядро, должны быть сжижены или испарены при этой температуре.Огромное давление удерживает минералы внутреннего ядра в твердой фазе [41]. Внутреннее ядро ​​медленно растет из нижнего внешнего ядра, затвердевающего по мере того, как тепло покидает внутреннюю часть Земли и рассеивается во внешних слоях [42].

    Рисунок \(\PageIndex{8}\): Вращение внешнего ядра, скорее всего, вызывает наше защитное магнитное поле.

    Жидкое внешнее ядро ​​Земли имеет решающее значение для поддержания пригодной для дыхания атмосферы и других условий окружающей среды, благоприятных для жизни. Ученые считают, что магнитное поле Земли создается циркуляцией расплавленного железа и никеля во внешнем ядре [43].Если внешнее ядро ​​перестанет циркулировать или станет твердым, потеря магнитного поля приведет к тому, что Земля лишится поддерживающих жизнь газов и воды. Именно это произошло и продолжает происходить на Марсе [44].

    Тектонические границы плит

    Рисунок \(\PageIndex{9}\): Пассивная окраина

    На пассивных окраинах плиты не двигаются — континентальная литосфера переходит в океаническую и образует плиты обоих типов. Тектоническая плита может состоять как из океанической, так и из континентальной литосферы, соединенных пассивной окраиной.Восточные побережья Северной и Южной Америки являются примерами пассивных окраин. Активные окраины — это места, где океанические и континентальные литосферные тектонические плиты встречаются и движутся друг относительно друга, например, западные побережья Северной и Южной Америки. Это движение вызвано сопротивлением трения, создаваемым между пластинами, и различиями в плотности пластин. Большинство событий горообразования, землетрясений и активного вулканизма на поверхности Земли можно объяснить движением тектонических плит на активных окраинах.

    Рисунок \(\PageIndex{10}\): Схема типов границ пластин.

    В упрощенной модели есть три категории границ тектонических плит. Конвергентные границы — это места, где плиты движутся навстречу друг другу. На расходящихся границах плиты раздвигаются. На трансформных границах плиты скользят друг мимо друга.

    Каталожные номера

    • 27. Герак Д. и Герак М. Андрия Мохорович (1857–1936) — к 150-летию со дня рождения. Сейсм.Рез. лат. 78 , 671–674 (2007).
    • 28. Фернандес Л.М. и Кареага Дж. Толщина земной коры в центральной части США и Ла-Пасе, Боливия, по спектру продольных сейсмических волн. Бык. сейсм. соц. Являюсь. 58 , 711–741 (1968).
    • 29. Берч Ф. Упругость и строение недр Земли. Ж. Геофиз. Рез. 57 , 227–286 (1952).
    • 30. Уилли П.Дж. Ультраосновные породы и верхняя мантия. в Симпозиумы, посвященные пятидесятилетию: Минералогия и петрология верхней мантии; сульфиды; Минералогия и геохимия неморских эвапоритов (изд. Морган, Б.А.) 3–32 (Минералогическое общество Америки, 1970).
    • 31. Альф Д., Гиллан М. Дж. и Прайс Г. Д. Состав и температура ядра Земли, ограниченные путем объединения расчетов ab initio и сейсмических данных. Планета Земля.науч. лат. 195 , 91–98 (2002).
    • 32. Oldham, R.D. Строение недр Земли, выявленное землетрясениями. Q. J. Geol. соц. Лондон 62 , 456–475 (1906).
    • 33. Берч Ф. Плотность и состав мантии и ядра. Ж. Геофиз. Рез. 69 , 4377–4388 (1964).
    • 34. Хэнкс Т.С. и Андерсон Д.Л. Ранняя тепловая история Земли. Физ. Планета Земля. Интер. 2 , 19–29 (1969).
    • 35. Пасянос М.Е. Толщина литосферы, смоделированная по дисперсии длиннопериодных поверхностных волн. Тектонофизика 481 , 38–50 (2010).
    • 36. Форсайт, Д. В. Ранняя структурная эволюция и анизотропия океанической верхней мантии. Геофиз. Дж. Междунар. 43 , 103–162 (1975).
    • 37. Ито Э. и Такахаши Э. Постшпинелевые превращения в системе Mg2SiO4-Fe2SiO4 и некоторые геофизические последствия. Ж. Геофиз. Рез. [Твердая Земля] 94 , 10637–10646 (1989).
    • 38. Fukao, Y. & Obayashi, M. Погруженные плиты, застывшие выше, проникающие сквозь и застрявшие ниже 660-километрового разрыва. Ж. Геофиз. Рез. [Твердая Земля] 118 , 2013JB010466 (2013).
    • 39. Леманн И.П. Опубл. Бур. Центр. Сейсм. междунар. Серия А 14 , 87–115 (1936).
    • 40. Engdahl, E.R., Flynn, E.A. & Masse, R.P. Дифференциальное время прохождения PkiKP и радиус ядра. Geophysical J Royal Astro Soc 40 , 457–463 (1974).
    • 41. Айтта А. Кривая плавления железа с трикритической точкой. J. Стат. мех. 2006 , P12015 (2006).
    • 42. Вашек, Л., Ирвинг, Дж. и Деусс, А. Согласование полусферической структуры внутреннего ядра Земли с ее сверхвращением. Нац. Geosci. 4 , 264–267 (2011).
    • 43. de Wijs, G.A. et al. Вязкость жидкого железа при физических условиях ядра Земли. Природа 392 , 805–807 (1998).
    • 44. Якоски Б.М. и др. Наблюдения MAVEN за реакцией Марса на межпланетный выброс корональной массы. Наука 350 , aad0210 (2015).

    Структура Земли

    Поскольку мы, люди, живем на самой поверхности Земли, мы не склонны слишком много думать о том, что находится под подвалами наших домов и на работе. Земля составляет почти 8000 миль в диаметре (почти 13000 км), расстояние, которое вы преодолели бы, если бы прошли прямо через землю в прямо противоположную точку на земном шаре.Если бы вы путешествовали по земле таким образом, вы бы прошли через множество разных слоев, температура стала бы такой же горячей, как на поверхности солнца, и вы бы увидели то, чего никогда не видел человеческий глаз!

    Слои Земли

    Норин Мегани 2016

    Композиционные слои

    Земля имеет разные композиционные и механические слои. Композиционные слои определяются их компонентами, в то время как механические слои определяются их физическими свойствами.

    Информация о композиционных слоях
    Слой Определение Глубина
    Корка Внешний твердый слой каменистой планеты или естественного спутника. Химически отличается от нижележащей мантии. 0-100 км силикаты
    Мантия Слой Земли (или любой планеты, достаточно большой, чтобы поддерживать внутреннюю стратификацию) между земной корой и внешним ядром.Он химически отличается от коры и внешнего ядра. Мантия не жидкая. Однако он ковкий или пластичный, а это означает, что в очень длительных масштабах времени и под давлением он может течь. Мантия в основном состоит из алюминия и силикатов. 100-2900 км силикаты железа и магния
    Сердцевина Самые внутренние слои Земли. Земля имеет внешнее ядро ​​(жидкое) и внутреннее ядро ​​(твердое). Они химически не отличаются друг от друга, но химически отличаются от мантии.Ядро в основном состоит из никеля и железа. 2900-6370км металлы

    Механические слои

    Механические слои Земли отличаются своей прочностью или жесткостью. Эти слои не совпадают с составными слоями Земли, такими как кора, мантия и ядро, хотя иногда границы приходятся на одни и те же места.

    Информация о механических слоях
    Слой Определение Глубина
    Литосфера Самый внешний и самый жесткий механический слой Земли.Литосфера включает земную кору и верхнюю часть мантии. Средняя толщина составляет около 70 км, но колеблется в широких пределах: она может быть очень тонкой, всего несколько километров под океанической корой или срединно-океаническими хребтами, или очень толстой, более 150 км под континентальной корой, особенно в горных поясах. 0-100 км
    Астеносфера Астеносфера находится под литосферой. Его толщина составляет около 100 км, и это область мантии, которая относительно легко течет. Напоминаю: это не жидкость. 100-350 км Мягкий пластик *примечание: Мантия не жидкая!
    Мезосфера Мезосфера находится под астеносферой. Он охватывает нижнюю мантию, где материал все еще течет, но гораздо медленнее, чем астеносфера. 350-2900км жесткий пластик
    Внешнее ядро ​​ Слой жидкого железа и никеля (и других элементов) под мезосферой. Это единственный слой Земли, который является настоящей жидкостью, а граница ядра и мантии является единственной границей слоев Земли, которая является одновременно механической и композиционной.Поток жидкого внешнего ядра отвечает за магнитное поле Земли. 5100-6370 км твердый

    Вам может быть интересно, как слои Земли могут быть жидкими или «пластичными». Когда мы описываем эти свойства слоев Земли, важно помнить, что Земля движется и изменяется в очень длительных масштабах времени. То, что кажется твердым в течение короткого промежутка времени, на самом деле может быть жидким. Стекло является примером «аморфного твердого тела» — материала, который не является ни жидким, ни твердым.В течение длительного периода времени стекло может течь, образуя (например) оконные стекла с толстым дном и тонким верхом в старых зданиях. Мантия такая. Когда он находится в состоянии стресса в течение длительного периода времени, он может течь. Из-за невероятно высоких температур и давлений вблизи центра Земли внешнее ядро ​​состоит из жидкого железа и никеля, а внутреннее ядро ​​твердое. Движение жидкого внешнего ядра — это то, что придает Земле магнитное поле. Посмотрите, как температура земли меняется с глубиной.

    Температура с глубиной в Земле

    Изображение выше слоев Земли очень упрощено. Во многом так же, как мы можем использовать фигурку из палочек для изображения человека, но не хватает всех деталей, отсутствует огромное количество информации, чтобы подчеркнуть общие различия между слоями Земли. Важно помнить, что эти системы невероятно сложны. Если вам интересно узнать больше о различных слоях Земли и о том, как мы узнаем, где они находятся, посетите веб-сайт Геологической службы США !

    жизненно важных признаков планеты

    Атмосфера Земли состоит из пяти основных и нескольких вторичных слоев. Основными слоями от низшего к высшему являются тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера.

    Тропосфера. Земная тропосфера простирается от поверхности Земли в среднем примерно на 12 километров (7,5 миль) в высоту, при этом ее высота ниже на полюсах Земли и выше на экваторе. Тем не менее, этот очень неглубокий слой призван удерживать весь воздух, необходимый растениям для фотосинтеза и животным для дыхания, а также содержит около 99 процентов всего водяного пара и аэрозолей (мельчайшие твердые или жидкие частицы, взвешенные в атмосфере).В тропосфере температура обычно снижается по мере того, как вы поднимаетесь выше, поскольку большая часть тепла, находящегося в тропосфере, генерируется за счет передачи энергии с поверхности Земли. Тропосфера — самый плотный слой атмосферы, сжатый тяжестью остальной атмосферы над ним. Здесь происходит большая часть земной погоды, и почти все облака, порожденные погодой, находятся здесь, за исключением кучево-дождевых грозовых облаков, вершины которых могут подниматься в самые нижние части соседней стратосферы. Здесь происходит большая часть авиации, в том числе в переходной области между тропосферой и стратосферой.

    Стратосфера. Расположенная на высоте примерно от 12 до 50 километров (от 7,5 до 31 мили) над поверхностью Земли, стратосфера, пожалуй, наиболее известна как дом для озонового слоя Земли, который защищает нас от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. Из-за этого УФ-излучения чем выше вы поднимаетесь в стратосферу, тем выше становится температура. В стратосфере почти нет облаков и непогоды, но полярные стратосферные облака иногда присутствуют на самых низких и самых холодных высотах.Это также самая высокая часть атмосферы, до которой могут добраться реактивные самолеты.

    Мезосфера. Мезосфера, расположенная на высоте от 50 до 80 километров (от 31 до 50 миль) над поверхностью Земли, становится все холоднее с высотой. На самом деле верхняя часть этого слоя является самым холодным местом в земной системе со средней температурой около минус 85 градусов по Цельсию (минус 120 градусов по Фаренгейту). Очень скудный водяной пар, присутствующий в верхней части мезосферы, образует серебристые облака, самые высокие облака в атмосфере Земли, которые можно увидеть невооруженным глазом при определенных условиях и в определенное время суток.Большинство метеоров сгорает в этом атмосферном слое. Зондирующие ракеты и самолеты с реактивными двигателями могут достигать мезосферы.

    Термосфера. На высоте от 80 до 700 километров (от 50 до 440 миль) над поверхностью Земли находится термосфера, нижняя часть которой содержит ионосферу. В этом слое температура увеличивается с высотой из-за очень низкой плотности молекул, обнаруженных здесь. Он не содержит облаков и водяного пара. Иногда здесь можно увидеть северное и южное сияние.Международная космическая станция вращается в термосфере.

    Экзосфера. Экзосфера, расположенная на высоте от 700 до 10 000 километров (от 440 до 6 200 миль) над поверхностью Земли, является самым высоким слоем земной атмосферы и в своей верхней части сливается с солнечным ветром. Найденные здесь молекулы имеют чрезвычайно низкую плотность, поэтому этот слой не ведет себя как газ, и частицы здесь улетают в космос. Хотя в экзосфере вообще нет погоды, северное и южное полярное сияние иногда можно увидеть в ее нижней части.Большинство спутников Земли вращаются в экзосфере.

    Край космоса. Хотя на самом деле нет четкой границы между местом, где заканчивается атмосфера Земли и начинается космическое пространство, большинство ученых используют линию Кармана, расположенную на высоте 100 километров (62 мили) над поверхностью Земли, для обозначения точки перехода, поскольку 99,99997 процентов земной поверхности Атмосфера находится ниже этой точки. Исследование, проведенное в феврале 2019 года с использованием данных космического корабля Солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO) НАСА/Европейского космического агентства, предполагает, однако, что самые дальние уголки земной атмосферы — облако атомов водорода, называемое геокороной, — на самом деле могут простираться почти на 391 000 миль (629 300 миль).