Ang mga siyentipiko ay tila may bagong paliwanag kung bakit nananatiling solid ang core ng Earth, sa kabila ng katotohanan na ang temperatura nito ay mas mataas kaysa sa temperatura ng ibabaw ng Araw. Ito ay lumalabas na maaaring ito ay dahil sa atomic architecture ng crystallized iron "ball" na matatagpuan sa gitna ng ating planeta.

Iminumungkahi ng mga mananaliksik na ang core ng lupa ay maaaring nailalarawan sa pamamagitan ng isang hindi pa nakikitang atomic state na nagbibigay-daan dito upang mapaglabanan ang hindi kapani-paniwalang mga temperatura at presyon na katangian, ayon sa mga kalkulasyon, para sa sentro ng ating planeta. Kung tama ang mga siyentipiko sa puntong ito, maaaring makatulong ito sa paglutas ng isa pang misteryo na pinagmumultuhan sa loob ng mga dekada.

Ang isang pangkat ng mga mananaliksik sa Royal Institute of Technology ng Sweden sa Stockholm ay gumamit ng Triolith, isa sa pinakamakapangyarihang supercomputer sa bansa, upang gayahin ang isang atomic na proseso na maaaring maganap mga 6,400 kilometro sa ibaba ng ibabaw ng lupa. Tulad ng anumang iba pang metal, ang mga atomic na istruktura ng bakal ay maaaring magbago sa ilalim ng impluwensya ng mga pagbabago sa temperatura at presyon. Sa temperatura ng silid at sa normal na presyon, ang bakal ay nasa tinatawag na body-centered cubic (BCC) phase. kristal na sala-sala. Sa ilalim ng mataas na presyon, gayunpaman, ang sala-sala ay nagbabago sa isang hexagonal na malapit na bahagi. Inilalarawan ng mga terminong ito ang pag-aayos ng mga atomo sa loob ng kristal na sala-sala ng isang metal, na kung saan, ay responsable para sa lakas nito at iba pang mga katangian, tulad ng kung ang metal sa kasong ito ay nananatili sa isang solidong estado o hindi.

Dati ay pinaniniwalaan na ang solid, crystallized na estado ng bakal sa core ng Earth ay dahil sa ang katunayan na ito ay nasa hexagonal close-packed phase ng crystal lattice, dahil ang mga kondisyon para sa bcc ay masyadong hindi matatag dito. Gayunpaman, ang isang bagong pag-aaral ay maaaring magpahiwatig na ang kapaligiran sa gitna ng ating planeta ay talagang nagpapatigas at nagpapabagal sa estado ng BCC, at hindi sinisira ito.

“Sa ilalim ng mga kondisyon ng core ng lupa, ang bcc sala-sala ng bakal ay nagpapakita ng dati nang hindi nakikitang pattern ng atomic diffusion. Ang bcc phase ay tumatakbo sa ilalim ng motto na "What does not kill me makes me stronger." Ang kawalang-tatag ay maaaring makagambala sa bahagi ng bcc sa mababang temperatura, ngunit ang mataas na temperatura, sa kabaligtaran, ay nagpapataas ng katatagan ng yugtong ito, "sabi ng nangungunang mananaliksik na si Anatoly Belonoshko.

Bilang isang pagkakatulad nadagdagang aktibidad Ang mga atomo sa bakal sa gitna ng Earth Belonoshko ay nagbibigay ng isang deck ng shuffling card, kung saan ang mga atoms (kinakatawan ng mga card) ay maaaring patuloy at napakabilis na maghalo sa isa't isa sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura at presyon, ngunit sa parehong oras ang deck ay nananatiling isang solong kabuuan. At ang mga figure na ito ay napaka-kahanga-hanga: 3.5 milyong beses na mas mataas kaysa sa presyon na nararanasan natin sa ibabaw, at humigit-kumulang 6000 degrees Celsius na mas mataas na temperatura.

Ipinapakita rin ng data mula sa Triolith supercomputer na hanggang sa 96 porsiyento (mas mataas kaysa sa mga nakaraang kalkulasyon) ng masa ng panloob na core ng Earth ay malamang na bakal. Ang natitira ay nickel at iba pang light elements.

Ang isa pang misteryo na maaaring malutas salamat sa kamakailang pananaliksik ay kung bakit ang mga seismic wave ay gumagalaw nang mas mabilis sa pagitan ng mga pole at hindi sa buong ekwador. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay madalas na tinutukoy bilang anisotropy. Sinasabi ng mga mananaliksik na ang pag-uugali ng bcc lattice sa bakal sa ilalim ng matinding mga kondisyon na tipikal ng gitna ng Earth ay maaaring sapat para sa isang malakihang anisotropy effect, na, sa turn, ay lumilikha ng isa pang larangan para pag-aralan ng mga siyentipiko sa hinaharap.

Mahalagang tandaan na ang pagpapalagay na ito ay batay sa mga partikular na computer simulation ng panloob mga dinamikong proseso Earth, at batay sa iba pang mga modelo, maaaring mag-iba ang mga resulta ng pagkalkula. Hanggang sa malaman natin kung paano ibababa ang naaangkop na mga instrumentong pang-agham sa ganoong lalim, hindi tayo makakapagsalita nang may ganap na katiyakan tungkol sa kawastuhan ng mga kalkulasyon. At dahil sa temperatura at presyur na maaaring maganap doon, ang pagkuha ng direktang ebidensya ng aktibidad ng core ng planeta ay maaaring maging ganap na imposible para sa atin.

Gayunpaman, sa kabila ng mga paghihirap, mahalagang ipagpatuloy ang naturang pananaliksik, dahil sa lalong madaling matutunan natin ang higit pa tungkol sa kung ano talaga ang nangyayari sa loob ng ating planeta, magkakaroon tayo ng mas magandang pagkakataon na malaman kung ano ang susunod na mangyayari.

Ang isa sa mga unang nagmungkahi na mayroong isang rehiyon ng mas mataas na density sa gitna ng Earth ay si Henry Cavendish. Nagawa niyang kalkulahin ang masa at average na density ng planeta at nalaman na ito ay mas malaki kaysa sa density ng mga bato.

Ang core ng Earth ay ang gitna, pinakamalalim na bahagi ng Earth, na matatagpuan sa ilalim ng mantle ng planeta.
Ito ay nasa lalim na 2900 km. Ang average na radius ng globo ay 3.5 libong km. Ang temperatura sa ibabaw ng solidong core ng Earth ay umabot sa 6230±500 K (5960±500°C), sa gitna ang density ay humigit-kumulang 12.5 t/m³, ang presyon ay hanggang 361 GPa (3.7 milyong atm). Ang masa ng core ay 1.932 1024 kg. Ang sangkap na bumubuo sa core ng Earth ay nagpapainit ng presyon (gravity).

Ang isa sa mga unang nagmungkahi na mayroong isang rehiyon ng mas mataas na density sa gitna ng Earth ay si Henry Cavendish. Nagawa niyang kalkulahin ang masa at katamtamang densidad ng planeta at nalaman niyang mas malaki ito kaysa sa density ng mga bato na dumarating sa ibabaw ng lupa.

Napakakaunting impormasyon tungkol sa core ng Earth, kahit na kung ano ang magagamit ay nakuha sa pamamagitan ng hindi direktang geophysical o geochemical na pamamaraan. Hindi pa posible na kumuha ng mga sample ng substance ng nucleus. Ang komposisyon nito ay hindi direktang kilala. Marahil, ito ay binubuo ng isang iron-nickel alloy na may isang admixture ng iba pang mga elemento ng siderophile.

Na may kapal na halos 2200 km, sa pagitan ng kung saan ang isang transition zone ay minsan ay nakikilala. Ang masa ng core ay 1.932 10 24 kg.

Napakakaunting nalalaman tungkol sa core - lahat ng impormasyon ay nakukuha sa pamamagitan ng hindi direktang geophysical o geochemical na pamamaraan, at ang mga larawan ng core matter ay hindi magagamit, at malamang na hindi makuha sa nakikinita na hinaharap. Gayunpaman, ilang beses nang inilarawan ng mga manunulat ng science fiction nang detalyado ang paglalakbay patungo sa kaibuturan ng Earth at ang hindi mabilang na kayamanan na nakatago doon. Ang pag-asa para sa mga kayamanan ng core ay may ilang mga batayan, dahil ayon sa mga modernong geochemical na modelo, ang nilalaman ng mga marangal na metal at iba pang mahahalagang elemento ay medyo mataas sa core.

Kasaysayan ng pag-aaral

Marahil ang isa sa mga unang pagpapalagay tungkol sa pagkakaroon ng isang lugar ng tumaas na density sa loob ng Earth ay ginawa ni Henry Cavendish, na kinakalkula ang masa at average na density ng Earth at natagpuan na ito ay mas malaki kaysa sa density na katangian ng mga umuusbong na bato. sa ibabaw ng lupa.

Ang pagkakaroon ay napatunayan noong 1897 ng German seismologist na si E. Wiechert, at ang lalim (2900 km) ay natukoy noong 1910 ng American geophysicist na si B. Gutenberg.

Ang mga katulad na kalkulasyon ay maaaring gawin para sa mga metal na meteorite, na mga fragment ng nuclei ng maliliit na planetary body. Ito ay lumabas na ang pagbuo ng core sa kanila ay naganap nang mas mabilis, sa isang panahon ng pagkakasunud-sunod ng ilang milyong taon.

Teorya ng Sorokhtin at Ushakov

Ang inilarawan na modelo ay hindi lamang isa. Kaya, ayon sa modelo ng Sorokhtin at Ushakov, na ipinakita sa aklat na "Earth Development", ang proseso ng pagbuo ng core ng lupa ay umaabot ng humigit-kumulang 1.6 bilyong taon (mula 4 hanggang 2.6 bilyong taon na ang nakalilipas). Ayon sa mga may-akda, ang pagbuo ng core ay naganap sa dalawang yugto. Noong una, malamig ang planeta, at walang paggalaw sa kailaliman nito. Pagkatapos ay pinainit ito ng sapat na radioactive decay upang magsimulang matunaw ang metal na bakal. Nagsimula itong dumaloy sa gitna ng lupa, habang dahil sa pagkakaiba-iba ng gravitational, isang malaking halaga ng init ang pinakawalan, at ang proseso ng paghihiwalay ng core ay pinabilis lamang. Ang prosesong ito ay napunta lamang sa isang tiyak na lalim, sa ibaba kung saan ang sangkap ay napakalapot na ang bakal ay hindi na lumubog. Bilang resulta, nabuo ang isang siksik (mabigat) na annular na layer ng tinunaw na bakal at ang oxide nito. Ito ay matatagpuan sa itaas ng mas magaan na sangkap ng primeval na "core" ng Earth.

Bakit hindi lumalamig ang core ng Earth at nananatiling pinainit sa temperatura na humigit-kumulang 6000°C sa loob ng 4.5 bilyong taon? Ang tanong ay lubhang kumplikado, kung saan, bukod dito, ang agham ay hindi makapagbibigay ng 100% tumpak na mauunawaang sagot. Gayunpaman, may mga layunin na dahilan para dito.

Masyadong misteryo

Sobra, kumbaga, ang misteryo ng core ng mundo ay nauugnay sa dalawang salik. Una, walang nakakaalam kung paano, kailan at sa ilalim ng anong mga pangyayari ito nabuo - nangyari ito sa panahon ng pagbuo ng proto-Earth o nasa maagang yugto ang pagkakaroon ng nabuong planeta ay isang malaking misteryo. Pangalawa, ito ay ganap na imposible upang makakuha ng mga sample mula sa core ng lupa - para bang walang nakakaalam kung ano ang binubuo nito. Bukod dito, ang lahat ng data na alam natin tungkol sa nucleus ay kinokolekta ng mga hindi direktang pamamaraan at modelo.

Bakit nananatiling mainit ang core ng Earth?

Upang subukang maunawaan kung bakit hindi lumalamig ang core ng lupa sa loob ng mahabang panahon, kailangan mo munang malaman kung ano ang sanhi ng pag-init nito sa unang lugar. Ang mga bituka ng atin, tulad ng anumang iba pang planeta, ay magkakaiba, ang mga ito ay medyo malinaw na mga layer na may iba't ibang densidad. Ngunit hindi ito palaging nangyayari: ang mabibigat na elemento ay dahan-dahang bumaba, na bumubuo sa panloob at panlabas na core, ang mga magaan ay pinilit na lumabas sa itaas, na bumubuo ng mantle at crust ng lupa. Ang prosesong ito ay nagpapatuloy nang napakabagal at sinamahan ng paglabas ng init. Gayunpaman, hindi ito ang pangunahing dahilan ng pag-init. Ang buong masa ng Earth na may malaking puwersa ay pumipindot sa gitna nito, na gumagawa ng isang kahanga-hangang presyon ng humigit-kumulang 360 GPa (3.7 milyong mga atmospheres), bilang isang resulta kung saan ang pagkabulok ng mga radioactive na pangmatagalang elemento na nilalaman sa iron-silicon-nickel core nagsimulang mangyari, na sinamahan ng napakalaking paglabas ng init .

Ang isang karagdagang pinagmumulan ng pag-init ay kinetic energy nabuo bilang resulta ng friction sa pagitan ng iba't ibang mga layer (ang bawat layer ay umiikot nang hiwalay sa isa pa): ang panloob na core kasama ang panlabas at ang panlabas na may mantle.

Ang mga bituka ng planeta (ang mga proporsyon ay hindi natutugunan). Ang alitan sa pagitan ng tatlong panloob na layer ay nagsisilbing karagdagang pinagmumulan ng pag-init.

Batay sa itaas, maaari nating tapusin na ang Earth at, lalo na, ang mga bituka nito ay isang makinang may sapat na sarili na nagpapainit sa sarili nito. Ngunit hindi ito maaaring magpatuloy nang natural magpakailanman: ang mga stock ng mga radioactive na elemento sa loob ng core ay unti-unting nawawala at wala nang matitira upang mapanatili ang temperatura.

Lumalamig na!

Sa katunayan, ang proseso ng paglamig ay nagsimula na sa napakatagal na panahon, ngunit ito ay nagpapatuloy nang napakabagal - sa isang bahagi ng isang degree bawat siglo. Ayon sa magaspang na pagtatantya, aabutin ng hindi bababa sa 1 bilyong taon para ganap na lumamig ang core at matigil ang kemikal at iba pang mga reaksyon dito.

Maikling sagot: Ang lupa, at lalo na ang ubod ng lupa, ay isang makinang may sapat na sarili na nagpapainit sa sarili nito. Ang buong masa ng planeta ay pumipindot sa gitna nito, na gumagawa ng kahanga-hangang presyon at sa gayon ay nagsisimula sa proseso ng pagkabulok ng mga radioactive na elemento, bilang isang resulta kung saan ang init ay pinakawalan.

Ang ating planetang Earth ay may layered na istraktura at binubuo ng tatlong pangunahing bahagi: ang crust ng earth, mantle at core. Ano ang sentro ng daigdig? Core. Ang lalim ng core ay 2900 km, at ang diameter ay humigit-kumulang 3.5 libong km. Sa loob - isang napakalaking presyon ng 3 milyong mga kapaligiran at isang hindi kapani-paniwalang mataas na temperatura - 5000 ° C. Upang malaman kung ano ang nasa gitna ng Earth, tumagal ang mga siyentipiko ng ilang siglo. Kahit na makabagong teknolohiya hindi maaaring tumagos nang mas malalim kaysa labindalawang libong kilometro. Ang pinakamalalim na borehole, na matatagpuan sa Kola Peninsula, ay may lalim na 12,262 metro. Malayo sa gitna ng mundo.

Ang kasaysayan ng pagkatuklas ng core ng daigdig

Isa sa mga unang nanghula tungkol sa pagkakaroon ng isang nucleus sa gitna ng planeta ay ang Ingles na pisiko at chemist na si Henry Cavendish sa pagtatapos ng ika-18 siglo. Sa tulong ng mga pisikal na eksperimento, kinakalkula niya ang masa ng Earth at, batay sa laki nito, tinukoy ang average na density ng sangkap ng ating planeta - 5.5 g / cm3. Kilala ang densidad mga bato at ang mga mineral sa crust ng lupa ay naging halos dalawang beses na mas mababa. Mula dito sumunod ang isang lohikal na palagay na sa gitna ng Earth mayroong isang lugar ng mas siksik na bagay - ang core.

Noong 1897, ang German seismologist na si E. Wiechert, na pinag-aaralan ang pagpasa ng mga seismological wave sa mga panloob na bahagi ng Earth, ay nagawang kumpirmahin ang pagpapalagay ng pagkakaroon ng isang core. At noong 1910, tinukoy ng American geophysicist na si B. Gutenberg ang lalim ng lokasyon nito. Kasunod nito, ipinanganak din ang mga hypotheses tungkol sa proseso ng pagbuo ng nucleus. Ipinapalagay na ito ay nabuo bilang isang resulta ng pag-aayos ng mas mabibigat na elemento sa gitna, at sa una ang sangkap ng planeta ay homogenous (gaseous).

Ano ang core na gawa sa?

Medyo mahirap pag-aralan ang isang sangkap na ang sample ay hindi makuha upang pag-aralan ang pisikal at kemikal na mga parameter nito. Ang mga siyentipiko ay dapat lamang ipalagay ang pagkakaroon ng ilang mga katangian, pati na rin ang istraktura at komposisyon ng nucleus sa pamamagitan ng hindi direktang mga palatandaan. Partikular na nakakatulong sa pananaliksik panloob na istraktura Pinag-aaralan ng Earth ang pagpapalaganap ng mga seismic wave. Ang mga seismograph, na matatagpuan sa maraming mga punto sa ibabaw ng planeta, ay nagtatala ng bilis at mga uri ng pagdaan ng mga seismic wave na nagmumula sa mga panginginig ng crust ng lupa. Ginagawang posible ng lahat ng data na ito na hatulan ang panloob na istraktura ng Earth, kabilang ang core.

Sa ngayon, iminumungkahi ng mga siyentipiko na ang gitnang bahagi ng planeta ay heterogenous. Ano ang nasa gitna ng daigdig? Ang bahagi na katabi ng mantle ay isang likidong core, na binubuo ng molten matter. Tila, naglalaman ito ng pinaghalong bakal at nikel. Ang ideyang ito ay humantong sa mga siyentipiko sa pag-aaral ng mga iron meteorites, na mga piraso ng asteroid nuclei. Sa kabilang banda, ang nakuha na iron-nickel alloys ay may mas mataas na density kaysa sa inaasahang density ng core. Samakatuwid, maraming mga siyentipiko ang may posibilidad na ipagpalagay na sa gitna ng Earth, ang core, mayroon ding mas magaan na elemento ng kemikal.

Ang pagkakaroon ng likidong core at ang pag-ikot ng planeta sa paligid ng sarili nitong axis ng geophysics ay nagpapaliwanag ng pagkakaroon magnetic field. Ito ay kilala na ang isang electromagnetic field sa paligid ng isang konduktor arises kapag ang kasalukuyang daloy. Ang molten layer na katabi ng mantle ay nagsisilbing isang higanteng conductor na nagdadala ng kasalukuyang.

Ang panloob na bahagi ng nucleus, sa kabila ng temperatura ng ilang libong degrees, ay isang solid. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang presyon sa gitna ng planeta ay napakataas na ang mga mainit na metal ay nagiging solid. Iminumungkahi ng ilang mga siyentipiko na ang solid core ay binubuo ng hydrogen, na, sa ilalim ng impluwensya ng hindi kapani-paniwalang presyon at napakalaking temperatura, ay nagiging tulad ng isang metal. Kaya, kung ano ang sentro ng Earth, kahit na ang mga geophysicist ay hindi pa rin kilala para sa tiyak. Ngunit kung isasaalang-alang natin ang isyu mula sa isang matematikal na punto ng view, maaari nating sabihin na ang sentro ng Earth ay matatagpuan humigit-kumulang 6378 km. mula sa ibabaw ng planeta.

Kasama sa core ng Earth ang dalawang layer na may hangganan na zone sa pagitan nila: ang panlabas na likidong shell ng core ay umabot sa kapal na 2266 kilometro, sa ilalim nito mayroong isang napakalaking siksik na core, ang diameter kung saan, ayon sa mga pagtatantya, ay umabot sa 1300 km. Ang transition zone ay may hindi pare-parehong kapal at unti-unting tumigas, na dumadaan sa inner core. Sa ibabaw ng itaas na layer, ang temperatura ay nasa rehiyon na 5960 degrees Celsius, bagaman ang mga data na ito ay itinuturing na tinatayang.

Tinatayang komposisyon ng panlabas na core at mga pamamaraan para sa pagpapasiya nito

Napakakaunting nalalaman tungkol sa komposisyon ng kahit na ang panlabas na layer ng core ng lupa, dahil hindi posible na makakuha ng mga sample para sa pag-aaral. Ang mga pangunahing elemento na maaaring binubuo ng panlabas na core ng ating planeta ay iron at nickel. Dumating ang mga siyentipiko sa hypothesis na ito bilang isang resulta ng pagsusuri sa komposisyon ng mga meteorite, dahil ang mga gumagala mula sa kalawakan ay mga fragment ng nuclei ng mga asteroid at iba pang mga planeta.

Gayunpaman, ang mga meteorite ay hindi maaaring ituring na ganap na magkapareho sa mga tuntunin ng komposisyong kemikal, dahil ang orihinal na mga cosmic na katawan ay mas maliit kaysa sa Earth sa laki. Pagkatapos ng maraming pananaliksik, ang mga siyentipiko ay dumating sa konklusyon na ang likidong bahagi ng nuclear substance ay lubos na natunaw ng iba pang mga elemento, kabilang ang asupre. Ipinapaliwanag nito ang mas mababang density nito kaysa sa iron-nickel alloys.

Ano ang nangyayari sa panlabas na bahagi ng core ng planeta?

Ang panlabas na ibabaw ng core sa hangganan na may mantle ay hindi magkakatulad. Iminumungkahi ng mga siyentipiko na mayroon itong ibang kapal, na bumubuo ng isang uri ng panloob na kaluwagan. Ito ay dahil sa patuloy na paghahalo ng mga heterogenous deep substance. Ang mga ito ay naiiba sa komposisyon ng kemikal at mayroon ding iba't ibang densidad, kaya ang kapal ng hangganan sa pagitan ng core at ang mantle ay maaaring mag-iba mula 150 hanggang 350 km.

Inilarawan ng mga pantasista ng mga nakaraang taon sa kanilang mga gawa ang isang paglalakbay sa gitna ng Earth sa pamamagitan ng malalalim na kuweba at mga daanan sa ilalim ng lupa. Posible ba talaga? Sa kasamaang palad, ang presyon sa ibabaw ng core ay lumampas sa 113 milyong mga atmospheres. Nangangahulugan ito na ang anumang kuweba ay mahigpit na "slam" kahit na sa yugto ng paglapit sa mantle. Ipinapaliwanag nito kung bakit walang mga kuweba na mas malalim kaysa sa 1 km sa ating planeta.

Paano pinag-aaralan ang panlabas na layer ng nucleus?

Maaaring hatulan ng mga siyentipiko kung ano ang hitsura ng core at kung ano ang binubuo nito sa pamamagitan ng pagsubaybay sa aktibidad ng seismic. Kaya, halimbawa, natagpuan na ang panlabas at panloob na mga layer ay umiikot sa iba't ibang direksyon sa ilalim ng impluwensya ng isang magnetic field. Ang core ng Earth ay nagtataglay pa rin ng dose-dosenang mga hindi nalutas na misteryo at naghihintay para sa mga bagong pangunahing pagtuklas.

Earth kasama ang iba pang mga katawan solar system nabuo mula sa isang malamig na gas at alikabok na ulap sa pamamagitan ng pagdami ng mga bumubuong particle nito. Matapos ang paglitaw ng planeta, nagsimula ang isang ganap na bagong yugto ng pag-unlad nito, na sa agham ay karaniwang tinatawag na pregeological.
Ang pangalan ng panahon ay dahil sa ang katunayan na ang pinakamaagang ebidensya ng mga nakaraang proseso - igneous o bulkan na mga bato - ay hindi mas matanda sa 4 bilyong taon. Ang mga siyentipiko lamang ngayon ang maaaring mag-aral sa kanila.
Ang pre-geological na yugto ng pag-unlad ng Earth ay puno pa rin ng maraming misteryo. Sinasaklaw nito ang isang panahon na 0.9 bilyong taon at nailalarawan sa pamamagitan ng malawak na pagpapakita ng bulkanismo sa planeta na may paglabas ng mga gas at singaw ng tubig. Sa oras na ito nagsimula ang proseso ng stratification ng Earth sa mga pangunahing shell - ang core, mantle, crust at kapaligiran. Ipinapalagay na ang prosesong ito ay pinukaw ng isang matinding pagbomba ng meteorite sa ating planeta at ang pagkatunaw ng mga indibidwal na bahagi nito.
Ang isa sa mga pangunahing kaganapan sa kasaysayan ng Earth ay ang pagbuo ng panloob na core nito. Ito ay malamang na nangyari sa pregeological yugto ng pag-unlad ng planeta, kapag ang lahat ng bagay ay nahahati sa dalawang pangunahing geospheres - ang core at ang mantle.
Sa kasamaang palad, ang isang maaasahang teorya tungkol sa pagbuo ng core ng daigdig, na kung saan ay makumpirma ng seryosong siyentipikong impormasyon at ebidensya, ay hindi pa umiiral. Paano nabuo ang core ng Earth? Sa tanong na ito, nag-aalok ang mga siyentipiko ng dalawang pangunahing hypotheses.
Ayon sa unang bersyon, ang sangkap kaagad pagkatapos ng pagbuo ng Earth ay homogenous.
Ito ay ganap na binubuo ng mga microparticle, na maaaring obserbahan ngayon sa mga meteorites. Ngunit pagkatapos ng isang tiyak na tagal ng panahon, ang una na homogenous na masa na ito ay nahahati sa isang mabigat na core, kung saan ang lahat ng mga bakal ay salamin, at isang mas magaan na silicate na mantle. Sa madaling salita, ang mga patak ng tinunaw na bakal at ang mabibigat na compound ng kemikal na kasama nito ay tumira sa gitna ng ating planeta at nabuo ang isang core doon, na nananatiling higit na natutunaw hanggang sa araw na ito. Habang ang mga mabibigat na elemento ay naghahangad sa gitna ng Earth, ang mga light slags, sa kabaligtaran, ay lumutang pataas - sa mga panlabas na layer ng planeta. Ngayon, ang mga magaan na elementong ito ay bumubuo sa itaas na mantle at crust ng lupa.
Bakit nangyari ang gayong pagkakaiba-iba ng bagay? Ito ay pinaniniwalaan na kaagad pagkatapos makumpleto ang proseso ng pagbuo nito, ang Earth ay nagsimulang uminit nang masinsinan, pangunahin dahil sa enerhiya na inilabas sa proseso ng gravitational accumulation ng mga particle, pati na rin dahil sa enerhiya ng radioactive decay ng indibidwal na elemento ng kemikal.
Ang isang karagdagang pag-init ng planeta at ang pagbuo ng isang iron-nickel alloy, na, dahil sa makabuluhang tiyak na gravity nito, ay unti-unting bumaba sa gitna ng Earth, ay pinadali ng di-umano'y meteorite bombardment.
Gayunpaman, ang hypothesis na ito ay nahaharap sa ilang mga paghihirap. Halimbawa, hindi lubos na malinaw kung paano ang isang iron-nickel alloy, kahit na nasa likidong estado, ay maaaring lumubog ng higit sa isang libong kilometro at maabot ang rehiyon ng core ng planeta.
Alinsunod sa pangalawang hypothesis, ang core ng Earth ay nabuo mula sa mga meteorite na bakal na bumangga sa ibabaw ng planeta, at kalaunan ay tinutubuan ito ng isang silicate na shell ng mga meteorite ng bato at nabuo ang mantle.

Mayroong malubhang depekto sa hypothesis na ito. Sa sitwasyong ito, sa kalawakan, ang mga meteorite na bakal at bato ay dapat na magkahiwalay. Ipinakikita ng mga modernong pag-aaral na ang mga meteorite na bakal ay maaaring lumitaw lamang sa mga bituka ng isang planeta na nasira sa ilalim ng makabuluhang presyon, iyon ay, pagkatapos ng pagbuo ng ating solar system at lahat ng mga planeta.
Ang unang bersyon ay mukhang mas lohikal, dahil nagbibigay ito ng isang dynamic na hangganan sa pagitan ng core ng Earth at ng mantle. Nangangahulugan ito na ang proseso ng paghihiwalay ng mga bagay sa pagitan nila ay maaaring magpatuloy sa planeta sa napakahabang panahon, sa gayon ay nagdudulot ng malaking impluwensya sa karagdagang ebolusyon ng Earth.
Kaya, kung kukunin natin ang unang hypothesis ng pagbuo ng core ng planeta bilang batayan, kung gayon ang proseso ng pagkita ng kaibahan ng bagay ay umaabot nang humigit-kumulang 1.6 bilyong taon. Dahil sa gravitational differentiation at radioactive decay, natiyak ang paghihiwalay ng matter.
Ang mabibigat na elemento ay lumubog lamang hanggang sa lalim ng ibaba kung saan ang sangkap ay napakalapot na ang bakal ay hindi na lumubog. Bilang resulta ng prosesong ito, nabuo ang isang napakasiksik at mabigat na annular layer ng tinunaw na bakal at ang oxide nito. Ito ay matatagpuan sa itaas ng mas magaan na sangkap ng primordial core ng ating planeta. Dagdag pa, ang isang magaan na silicate na substansiya ay kinatas mula sa gitna ng Earth. Bukod dito, ito ay pinilit na palabas sa ekwador, na, marahil, ay minarkahan ang simula ng kawalaan ng simetrya ng planeta.
Ipinapalagay na sa panahon ng pagbuo ng iron core ng Earth, isang makabuluhang pagbaba sa dami ng planeta ang naganap, bilang isang resulta kung saan ang ibabaw nito ay nabawasan sa ngayon. Ang mga magaan na elemento at ang kanilang mga compound na "lumulutaw" sa ibabaw ay bumubuo ng isang manipis na pangunahing crust, na, tulad ng lahat ng mga planeta ng pangkat ng terrestrial, ay binubuo ng mga basalt ng bulkan na pinatungan mula sa itaas ng isang layer ng mga sediment.
Gayunpaman, hindi posible na makahanap ng buhay na heolohikal na ebidensya ng mga nakaraang proseso na nauugnay sa pagbuo ng core at mantle ng earth. Gaya ng nabanggit na, ang pinakamatandang bato sa planetang Earth ay mga 4 bilyong taong gulang. Malamang, sa simula ng ebolusyon ng planeta, sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura at presyon, ang mga pangunahing basalt ay na-metamorphosed, natunaw at nabago sa mga granite-gneiss na bato na kilala sa amin.
Ano ang core ng ating planeta, na nabuo, marahil, sa pinakamaagang yugto ng pag-unlad ng Earth? Binubuo ito ng panlabas at panloob na mga shell. Ayon sa mga pang-agham na pagpapalagay, sa lalim ng 2900-5100 km mayroong isang panlabas na core, na, sa pamamagitan ng pisikal na katangian lumalapit sa likido.
Ang panlabas na core ay isang stream ng tinunaw na bakal at nikel, isang mahusay na konduktor ng kuryente. Sa core na ito na iniuugnay ng mga siyentipiko ang pinagmulan ng magnetic field ng lupa. Ang 1270 km gap na natitira sa gitna ng Earth ay inookupahan ng inner core, na 80% iron at 20% silicon dioxide.
Ang panloob na core ay matigas at mataas ang temperatura. Kung ang panlabas ay direktang konektado sa mantle, kung gayon ang panloob na core ng Earth ay umiiral nang mag-isa. Ang katigasan nito, sa kabila ng mataas na temperatura, ay sinisiguro ng napakalaking presyon sa gitna ng planeta, na maaaring umabot sa 3 milyong mga atmospheres.
Maraming mga elemento ng kemikal bilang isang resulta ang pumasa sa isang estado ng metal. Samakatuwid, kahit na ito ay iminungkahi na ang panloob na core ng Earth ay binubuo ng metalikong hydrogen.
Ang siksik na panloob na core ay may malubhang epekto sa buhay ng ating planeta. Ang planetary gravitational field ay puro sa loob nito, na nagpapanatili ng magaan na gas shell, ang hydrosphere at geospheric layer ng Earth mula sa pagkalat.
Marahil, ang gayong larangan ay naging katangian ng core mula noong nabuo ang planeta, anuman ito noon sa mga tuntunin ng kemikal na komposisyon at istraktura nito. Nag-ambag ito sa pag-urong ng nabuo na mga particle sa gitna.
Gayunpaman, ang pinagmulan ng core at ang pag-aaral ng panloob na istraktura ng Earth ay ang pinaka-kagyat na problema para sa mga siyentipiko na malapit na kasangkot sa pag-aaral ng kasaysayan ng geological ng ating planeta. Ang huling solusyon sa isyung ito ay napakalayo pa. Upang maiwasan ang iba't ibang kontradiksyon, modernong agham ang hypothesis ay tinatanggap na ang proseso ng pagbuo ng core ay nagsimulang mangyari kasabay ng pagbuo ng Earth.

MOSCOW, Pebrero 12 - RIA Novosti. Sinasabi ng mga geologist ng Amerika na ang panloob na core ng Earth ay hindi maaaring lumitaw ng 4.2 bilyong taon ng Earth sa anyo kung saan iniisip ito ng mga siyentipiko ngayon, dahil imposible ito mula sa punto ng view ng pisika, ayon sa isang artikulo na inilathala sa journal Mga Liham ng EPS.

"Kung ang core ng batang Earth ay ganap na binubuo ng isang dalisay, homogenous na likido, kung gayon ang panloob na nucleolus ay hindi dapat umiral sa prinsipyo, dahil ang bagay na ito ay hindi maaaring lumamig sa mga temperatura kung saan ang pagbuo nito ay posible. Alinsunod dito, sa kasong ito, ang core ay maaaring inhomogeneous sa komposisyon, at ang tanong arises kung paano ito naging kaya. Ito ang kabalintunaan natuklasan namin, "sabi ni James van Orman (James Van Orman) mula sa Case Western Reserve University sa Cleveland (USA).

Sa malayong nakaraan, ang core ng Earth ay ganap na likido, at hindi binubuo ng dalawa o tatlo, tulad ng iminumungkahi ng ilang mga geologist ngayon, mga layer - isang panloob na core ng metal at isang natunaw na bakal at mas magaan na elemento na nakapalibot dito.

Sa ganitong estado, ang core ay mabilis na lumamig at nawalan ng enerhiya, na humantong sa pagpapahina ng magnetic field na nabuo nito. Pagkaraan ng ilang oras, ang prosesong ito ay umabot sa isang tiyak na kritikal na punto, at ang gitnang bahagi ng nucleus ay "nagyelo", nagiging isang solidong metal na nucleolus, na sinamahan ng isang paggulong at paglaki sa lakas ng magnetic field.

Ang oras ng paglipat na ito ay napakahalaga para sa mga geologist, dahil ito ay nagbibigay-daan sa amin upang halos tantiyahin kung gaano kabilis ang paglamig ng core ng Earth ngayon at kung gaano katagal ang magnetic na "kalasag" ng ating planeta, na nagpoprotekta sa atin mula sa pagkilos ng mga cosmic ray, at ang kapaligiran ng Earth - mula sa solar wind.

Ngayon, tulad ng tala ni Van Orman, karamihan sa mga siyentipiko ay naniniwala na nangyari ito sa mga unang sandali ng buhay ng Earth dahil sa isang kababalaghan na ang analogue ay matatagpuan sa kapaligiran ng planeta o sa mga soda machine sa mga fast food restaurant.

Matagal nang natuklasan ng mga physicist na ang ilang mga likido, kabilang ang tubig, ay nananatiling likido sa mga temperatura na mas mababa sa pagyeyelo, maliban kung may mga dumi, microscopic na ice crystal, o malalakas na vibrations sa loob. Kung ito ay madaling kalugin o ihulog ang isang maliit na butil ng alikabok dito, kung gayon ang gayong likido ay halos agad na nagyeyelo.

May katulad na bagay, ayon sa mga geologist, ang nangyari mga 4.2 bilyong taon na ang nakalilipas sa loob ng core ng Earth, nang biglang nag-kristal ang bahagi nito. Sinubukan ni Van Orman at ng kanyang mga kasamahan na kopyahin ang prosesong ito gamit ang mga modelo ng computer ng interior ng planeta.

Ang mga kalkulasyong ito ay hindi inaasahang nagpakita na ang panloob na core ng Earth ay hindi dapat umiral. Ito ay lumabas na ang proseso ng pagkikristal ng mga bato nito ay ibang-iba sa kung paano kumilos ang tubig at iba pang mga supercooled na likido - nangangailangan ito ng malaking pagkakaiba sa temperatura, higit sa isang libong kelvin, at isang kahanga-hangang sukat ng "dust grain", na ang diameter ay dapat mga 20-45 kilometro.

Bilang resulta, dalawang senaryo ang malamang - alinman sa core ng planeta ay dapat na ganap na nagyelo, o dapat pa rin itong nanatiling ganap na likido. Parehong hindi totoo, dahil ang Earth ay may panloob na solid at panlabas na likidong core.

Sa madaling salita, wala pang sagot ang mga siyentipiko sa tanong na ito. Inaanyayahan ni Van Orman at ng kanyang mga kasamahan ang lahat ng geologist ng Earth na isipin kung paano mabubuo ang isang sapat na malaking "piraso" ng bakal sa mantle ng planeta at "malunod" sa kaibuturan nito, o maghanap ng ibang mekanismo na magpapaliwanag kung paano ito nahahati sa dalawang bahagi.

Ang mga siyentipikong British ay nag-compile ng isang bagong modelo ng mga proseso na nagaganap sa core ng earth. Ito ay medyo naiiba mula sa tradisyonal, ayon sa kung saan ang core ay unti-unting lumalamig. Natuklasan ng mga mananaliksik na sa ilang mga lugar, sa kabaligtaran, ito ay umiinit, dahil ang pakikipag-ugnayan nito sa crust at mantle ay mas aktibo. Paano ito makakaapekto sa mga naninirahan sa ibabaw ng Earth?

Dapat pansinin na ang sangkap na matatagpuan sa gitna ng ating planeta, na tinatawag na core, ay isang napaka misteryosong bagay. At lahat dahil, gaya ng naiintindihan mo, walang sinumang siyentipiko ang nakahawak kahit na ang pinakamaliit na sample ng nuclear matter sa kanyang mga kamay. Sa mga modernong teknolohiya, hindi posible na kunin ito, dahil ang core ay namamalagi sa lalim na 2900 km mula sa ibabaw, at ang maximum na lalim kung saan pinamamahalaang ng mga siyentipiko na mag-drill ang crust ng ating planeta ay 12 km. 290 metro (ito ang lalim ng balon ng langis ng Maersk Oil BD-04A, na matatagpuan sa Al Shaheen oil basin sa Qatar).

Samakatuwid, hanggang ngayon, ang aming kaalaman sa kung ano ang nasa pinakapuso ng Earth ay napaka-approximate. Ipinapalagay na ang core ay binubuo ng isang iron-nickel alloy na may isang admixture ng iba pang mga elemento na may kaugnayan sa bakal. Ang average na radius ng core sphere ay halos 3.5 libong km (na halos dalawang beses ang laki ng Buwan), at ang masa nito ay halos 1.932 × 10 24 kg. Sa kasong ito, ang core ay nahahati sa isang solidong panloob, na may radius na halos 1300 km, at isang likidong panlabas, na ang radius ay halos 2200 km, sa pagitan nito, ayon sa ilang mga siyentipiko, mayroong isang transition zone.

Tradisyonal na pinaniniwalaan na sa ganoong lalim ang mga kondisyon ay tunay na mala-impyerno: ang temperatura sa gitna ng core ay umabot sa 5000º C, ang density ng bagay ay humigit-kumulang 12.5 t / m³, at ang presyon ay umabot sa 361 GPa. Ito ay sumusunod mula dito na, sa pangkalahatan, ang mga marupok na buhay na nilalang ay kailangang lumayo sa core. Kasabay nito, ang interes sa sangkap na ito sa atin ay lubos na malaki. At hindi sa lahat dahil, ayon sa mga geochemist, hanggang sa 90% ng lahat ng mahalagang mga metal ay puro sa gitnang globo ng planeta. Ang katotohanan ay ito ang core na nag-aambag sa aktibong paggalaw ng bagay sa susunod na layer ng Earth, ang mantle (ang tinatawag na mantle convection, basahin ang higit pa tungkol dito sa artikulong "Mga bulkan - lumalaki ang antas ng pagkabalisa. "), na "dumating" sa ibabaw na may mga hindi kasiya-siyang phenomena para sa atin, tulad ng mga lindol, pagsabog ng bulkan.

Bilang karagdagan, pinaniniwalaan na ang core ay bumubuo ng magnetic field ng Earth, ang kahalagahan ng kung saan para sa buhay ng ating planeta (at buhay dito) ay halos hindi ma-overestimated. "Ang likas na katangian ng magnetosphere ng Earth ay nananatiling isang misteryo. Hindi tayo maaaring pumunta sa gitna ng Earth at kumuha ng mga sample mula doon. Maaari lamang tayong umasa sa hindi direktang mga sukat na kinuha malapit sa ibabaw at sa mga teoretikal na modelo na maaaring magbunyag kung ano ang nangyayari sa core. ," sabi ng isa sa mga siyentipikong kasangkot sa pag-aaral. mga prosesong nagaganap sa loob at paligid ng core, ang geophysicist na si Jon Mound mula sa University of Leeds (Great Britain).

Kamakailan, ito ay ang Mound group, pagkatapos ng pagsusuri ng ilang data mula sa mga nakaraang taon, na nagpakita ng isang napaka-kagiliw-giliw na modelo estado ng sining mga butil. Tradisyonal na pinaniniwalaan na, nang bumangon mga 4.5 bilyong taon na ang nakalilipas, ang core ng lupa ay unang mainit, at pagkatapos ay nagsimulang dahan-dahang lumamig (ang prosesong ito ay nagpapatuloy hanggang sa araw na ito). Ang init na inilabas sa panahon ng "pagyeyelo" na ito ng core ay tumataas sa mantle hanggang sa crust sa panahon ng convection - lohikal na ipagpalagay na ang mas mainit, at, nang naaayon, hindi gaanong siksik na sangkap ng mantle ay tumataas sa ibabaw, habang ang ang mas malamig at mas mabigat ay lumulubog sa kaibuturan. Ang mga alon na ito, na sinamahan ng pag-ikot ng planeta mismo, ang pinaniniwalaang nagpapagatong sa gawain ng "internal dynamo" ng Earth, na lumilikha ng magnetic field nito.

Gayunpaman, ang Mound at ang kanyang mga kasamahan ay dumating sa konklusyon na hindi lahat ay napakasimple. Ayon sa kanilang modelo, ang reverse process ay maaari ding maganap sa nucleus, na humahantong hindi lamang sa paglamig nito, kundi pati na rin sa pag-init at kahit na pagtunaw ng sangkap na ito. Sa kanilang trabaho, isinasaalang-alang nila ang parehong mga katangian ng proseso ng kombeksyon at ang pinakabagong data ng seismic. Bilang isang resulta, isang napaka-kagiliw-giliw na larawan ang lumitaw: ayon sa modelo ng Mound, ang daloy ng init sa hangganan sa pagitan ng core at ang mantle ay maaaring magkaroon ng ibang kakaibang karakter, depende sa istraktura ng nakapatong na layer ng mantle. Sa ilang mga lugar ng Earth, kung saan ang layer na ito ay sobrang init na, ito ay humahantong sa katotohanan na ang thermal energy ay tila "nasasalamin" mula sa mantle at bumalik sa core, sa kalaunan ay natutunaw ito.

Sa partikular, sa isang seismically active na rehiyon tulad ng Pacific volcanic ring of fire (nagsisimula mula sa Kamchatka Peninsula, pagkatapos ay dumaan sa Kuril, Japanese, Philippine Islands, hanggang New Guinea, Solomon Islands, New Zealand, hilagang-kanlurang Antarctica, mga isla. ng Tierra del Fuego, at pagbalik sa Andes, Cordillera at Aleutian Islands muli sa Kamchatka.), kung saan lumulubog ang oceanic crust sa mantle, isang makapal na layer ng solid lithospheric plate ang nag-aalis ng init mula sa mantle at pinapalamig ito. Bilang isang resulta, ang cooled mantle ay nagsisimula upang gumuhit ng init mula sa core mismo. Samakatuwid, ang bahagi na nasa ilalim ng rehiyong inilarawan sa itaas ay kasalukuyang patuloy na lumalamig.

Ngunit sa ilalim ng malawak na mga rehiyon ng Africa at ang gitnang Karagatang Pasipiko, isang ganap na naiibang larawan ang naobserbahan. Doon, ang temperatura ng mantle ay mas mataas, dahil ang overlying Ang crust ng lupa ay hindi nag-aalis, ngunit sa kabaligtaran, ay nagbibigay sa kanya ng init. Bilang isang resulta, ang mantle, na gumagana bilang isang higanteng insulator ng init, ay nagdudulot ng pagmuni-muni ng infrared radiation na nagmumula sa core (dahil, ayon sa Ikalawang Batas ng Thermodynamics, ang init ay maaari lamang pumunta mula sa isang mas mainit hanggang sa isang hindi gaanong init na katawan, ngunit hindi kailanman vice. versa), na nagiging sanhi ng pag-init at kasunod na pagkatunaw ng gitnang layer ng Earth .

Kaya, lumalabas na ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng core at ng mantle ay mas kumplikado kaysa sa inilarawan ng tradisyonal na modelo. Ngunit ang pagbabago sa temperatura ng core at ang density nito ay dapat na kinakailangang makaapekto sa estado ng magnetic field. Marahil ang ilang hindi maipaliwanag na mga kaguluhan na nagaganap sa magnetosphere ng ating planeta (ang tinatawag na geomagnetic storms) ay nauugnay lamang sa hindi pantay na paglamig ng core? Posible rin na ang mga pakikipag-ugnayan ng nuclear-mantle ay maaaring mas aktibong makaimpluwensya sa mga pandaigdigang proseso, tulad ng pagbabago ng klima, na nagaganap sa ibabaw ng ating planeta.