Шчыльнасць Зямлі. вывучэнне планеты

Зямля ўваходзіць у склад Сонечнай сістэмы, знаходзіцца на дыстанцыі 149,8 мільёнаў кіламетраў ад Сонца і з'яўляецца пятай па памеры сярод іншых планет.

Трохі аб планеце Зямля

Хуткасць звароту нябеснага цела вакол Сонца складае 29,765 км / с. Поўны абарот яна робіць за 365.24 сонечных сутак. Наша планета Зямля валодае адным спадарожнікам. Гэта Месяц. Яна знаходзіцца на арбіце нашай планеты на дыстанцыі 384 400 км. У Марса налічваецца два спадарожніка, а ў Юпітэра - шэсцьдзесят сем. Сярэдні радыус нашай планеты складае 6371 км, пры гэтым яна падобная на эліпсоід, трохі пляскаты ў палюсоў і выцягнуты па экватары.

Маса і шчыльнасць Зямлі

Яе маса складае 5,98 * 1024 кг, а сярэдняя шчыльнасць Зямлі роўная 5.52 г / см ^3. У той жа час гэты паказчык у зямной кары знаходзіцца ў межах 2.71 г / см ^3. З гэтага вынікае, што шчыльнасць планеты Зямля значна павялічваецца па кірунку да глыбіні. Гэта звязана з асаблівасцю яе будынкі.

Ўпершыню сярэдняя шчыльнасць Зямлі была вызначана І. Ньютанам, які вылічыў яе ў памеры 5-6 г / см ^3. Яе хімічны склад мае падабенства з планетамі зямной групы, такімі як Венера і Марс і часткова Меркурый. Склад Зямлі: жалеза - 32%, кісларод - 30%, крэмній - 15%, магній - 14%, сера - 3%, нікель - 2%, кальцый - 1,6% і алюміній - 1,5%. На якія заставаліся элементы ў суме прыпадае каля 1,2%.

Наша планета - блакітная падарожніца ў космасе

Знаходжанне Зямлі недалёка ад Сонца ўплывае на наяўнасць тых ці іншых хімічных рэчываў як у вадкім, так і газападобным стане. Дзякуючы гэтаму склад Зямлі разнастайны, утварылася атмасфера, гідрасфера і літасфера. Атмасфера ў асноўным складаецца з сумесі газаў: азоту і кіслароду 78% і 21% адпаведна. А таксама вуглякіслага газу - 1,6% і нікчэмнай колькасці інэртных газаў, такіх як гелій, неон, ксенон і іншых.

Гідрасфера нашай планеты складаецца з вады і займае 3/4 яе паверхні. Зямля - адзіная вядомая на сёння планета Сонечнай сістэмы, якая валодае гідрасферы. Вада згуляла вырашальную ролю ў працэсе ўзнікнення жыцця на Зямлі. Дзякуючы яе цыркуляцыі і высокай цеплаёмістасцю гідрасфера ўраўнаважвае кліматычныя ўмовы на розных шыротах і фармуе клімат на планеце. Яе ўяўляюць акіяны, рэкі і падземныя воды. Цвёрдая частка нашай планеты складаецца з ападкавых адукацый, гранітнага і базальтавага пласта.

Будова Зямлі і яе структура

Зямля, як і астатнія планеты зямной групы, валодае слаіста унутраным будынкам. У яе цэнтры знаходзіцца ядро. Далей варта мантыя, якая займае значную частку аб'ёму планеты, а затым зямная кара. Паміж сабой ўтварыліся пласты моцна адрозніваюцца па сваім складзе. За тэрмін існавання нашай планеты, звыш 4,5 мільярдаў гадоў, больш цяжкія пароды і элементы пад уздзеяннем сілы цяжару пранікалі ўсё далей і далей у цэнтр Зямлі. Іншыя элементы, больш лёгкія, заставаліся бліжэй да яе паверхні.

Складанасць і недасягальнасць вывучэння нетраў

Чалавеку вельмі складана пранікнуць углыб Зямлі. Адна з самых глыбокіх свідравін прасвідравана на Кольскім паўвостраве. Яе глыбіня дасягае 12 кіламетраў.
Пры гэтым адлегласць ад паверхні да цэнтра планеты складае больш за 6300 кіламетраў.

Выкарыстоўваем ускосныя інструменты даследаванні

З-за гэтага нетры нашай планеты, размешчаныя на значнай глыбіні, аналізуюць па выніках сейсмічнай выведкі. Кожную гадзіну ў розных кропках Зямлі адзначаецца прыкладна дзесяць ваганняў яе паверхні. На падставе атрыманых дадзеных тысячы сейсмічных станцый праводзяць даследаванне распаўсюджвання хваль пры землятрусе. Гэтыя ваганні распаўсюджваюцца сапраўды гэтак жа, як кругі на вадзе ад кінутага аб'екта. Калі хваля пранікае ў больш уплотнённый пласт, яе хуткасць рэзка змяняецца. Выкарыстоўваючы атрыманыя дадзеныя, навукоўцы змаглі вызначыць межы ўнутраных абалонак нашай планеты. У будынку Зямлі адрозніваюць тры асноўных пласта.

Зямная кара і яе ўласцівасці

Верхняя абалонка Зямлі - гэта зямная кара. Яе таўшчыня можа вар'іравацца ад 5 кіламетраў у акіянічных абласцях да 70 кіламетраў у горных раёнах мацерыковай часткі. У адносінах да ўсёй планеце гэтая абалонка не тоўшчы яечнай шкарлупіны, а пад ёй бушуе падземны агонь. Адгалоскі глыбінных працэсаў, якія адбываюцца ў нетрах Зямлі, якія мы назіраем у выглядзе вывяржэнняў вулканаў і землятрусаў, выклікаюць вялікія разбурэнні.

Зямная кара - гэта адзіны пласт, які даступны людзям для жыцця і паўнавартасных даследаванняў. Структура зямной кары пад кантынентамі і акіянамі розная.

Кантынентальная зямная кара займае значна меншую плошчу паверхні зямлі, але мае больш складаную будову. Яна ўтрымлівае пад ападкавых пластом знешні гранітны і ніжні базальтавы пласты. У кантынентальнай кары сустракаюцца больш даўнія пароды, узрост якіх амаль два мільярды гадоў.

Акіянічная кара больш тонкая, усяго каля пяці кіламетраў, і ўтрымлівае два пласта: ніжні базальтавы і верхні ападкавы. Ўзрост акіянічных парод не перавышае 150 мільёнаў гадоў. У гэтым пласце можа існаваць жыццё.

Мантыя і што мы пра яе ведаем

Пад карой залягае пласт, званы мантыяй. Мяжа паміж ёю і карой даволі рэзка пазначаная. Яна названая пластом Мохоровича, і яе можна выявіць на глыбіні каля сарака кіламетраў. Мяжа Мохоровича складаецца ў асноўным з базальтаў і сілікатаў, якія знаходзяцца ў цвёрдым стане. Выключэнне складаюць нейкія «лававыя кішэні», якія знаходзяцца ў вадкім выглядзе.

Таўшчыня мантыі - амаль тры тысячы кіламетраў. Такія ж пласты выяўленыя і на іншых планетах. На гэтай мяжы адбываецца выразнае ўзрастанне сейсмічных хуткасцяў ад 7,81 да 8,22 км / с. Мантыю Зямлі падпадзяляюць на верхнюю і ніжнюю складнікі. Мяжой паміж дадзенымі геосферами служыць пласт Галіцына, які знаходзіцца на глыбіні каля 670 км.

Як фармавалася веданне аб мантыі?

У пачатку 20-га стагоддзя інтэнсіўна абмяркоўвалася мяжа Мохоровича. Некаторыя даследчыкі лічылі, што менавіта там адбываецца метамарфічныя працэс, пры якім фармуюцца пароды з высокай шчыльнасцю. Іншыя навукоўцы тлумачылі рэзкае павелічэнне хуткасці руху сейсмічных хваль зменай зместу складу парод ад адносна лёгкіх да больш цяжкім тыпах.

Цяпер гэты пункт гледжання лічыцца асноўнай у разуменні і метадах даследавання працэсаў, якія адбываюцца ўнутры планеты. Сама мантыя Зямлі непасрэдна недаступная для прамых даследаванняў па прычыне глыбокага залягання, і яна не выходзіць на паверхню.
Таму асноўная інфармацыя атрымана геахімічнымі і геафізічных спосабамі. У цэлым рэканструкцыя праз наяўныя крыніцы - вельмі складаная задача.
Мантыя, якая прымае выпраменьванне з цэнтра, разагрэта ад 800 градусаў наверсе да 2000 градусаў каля ядра. Мяркуецца, уласна, што рэчыва мантыі знаходзіцца ў бесперапынным руху.

Чаму роўная шчыльнасць Зямлі ў галіне мантыі?

Шчыльнасць Зямлі ў межах мантыі дасягае парадку 5,9 г / см ^3. Ціск расце з павелічэннем глыбіні і можа дасягаць 1,6 млн. Атмасфер. У пытанні вызначэння тэмпературы ў мантыі меркавання навукоўцаў не адназначныя і досыць супярэчлівыя, 1500-10000 градусаў Цэльсія. Такія склаліся думкі ў навукоўцаў колах.

Чым бліжэй да цэнтра, тым гарачэй

У цэнтры Зямлі размешчана ядро. Яго верхняя частка знаходзіцца на глыбіні 2900 кіламетраў ад паверхні (знешняе ядро) і складае каля 30% ад агульнай масы планеты. Гэты пласт валодае ўласцівасцямі цягучай вадкасці і электропроводностью. Утрымлівае ў сабе каля 12% серы і 88% жалеза. На мяжы ядра і мантыі рэзка ўзрастае шчыльнасць Зямлі і дасягае парадку 9,5 г / см ^3. На глыбіні прыблізна 5100 км распазнаюць яго ўнутраную частку, радыус якой складае каля 1260 кіламетраў, а маса - 1,7% ад агульнай масы планеты.

Ціск у цэнтры гэтак велізарна, што жалеза і нікель, якія павінны быць вадкімі, знаходзяцца ў цвёрдым стане. На думку навуковых даследаванняў, цэнтр Зямлі з'яўляецца месцам са сверхэкстремальными ўмовамі з ціскам у 3,5 мільёна атмасфер і тэмпературай вышэй 6000 градусаў.

У сувязі з гэтым железоникелевый сплаў не пераходзіць у вадкі стан, нягледзячы на тое што тэмпература плаўлення падобных металаў роўная 1450-1500 градусаў Цэльсія. З-за гіганцкага ціску ў цэнтры маса і шчыльнасць Зямлі досыць велізарныя. Адзін кубічны дэцыметр рэчывы важыць прыкладна дванаццаць з паловай кілаграм. Гэта унікальнае і адзінае месца, дзе шчыльнасць планеты значна вышэй, чым у любым іншым яе пласце.

Раскрыць усе механізмы ўзаемадзеяння ўнутры Зямлі было б не толькі цікава, але і карысна. Нам бы стала зразумела адукацыю розных карысных выкапняў і іх месцазнаходжанне. Магчыма, паўнавартасна стаў бы зразумелы механізм ўзнікнення землятрусаў, што дало б магчымасць дакладна іх папярэджваць. На сёння яны непрадказальныя і прыносяць шмат ахвяр і разбурэнняў. Дакладныя веды аб канвекцыі патокаў і іх узаемадзеянні з літасферай, магчыма, пральюць святло на гэтую праблему. Таму будучыняй навукоўцам чакае доўгая, цікавая і карысная праца для ўсяго чалавецтва.