Основні параметри планети
Перш ніж дізнатися, які верстви виділяються в будові земної кулі, поговоримо про основні параметри нашої планети. Земля знаходиться на відстані від Сонця, що приблизно дорівнює 150 млн км. Найближчим небесне тіло - це природний супутник планети - Місяць, який розташовується на дистанції 384 тис. км. Система Земля-Місяць вважається унікальною, так як є єдиною, де планета має настільки великий супутник.Земна маса дорівнює 598 х 10 27 кг, приблизний обсяг – 1083 х 10 27 куб. см. Планета обертається навколо Сонця, а також навколо власної осі, причому має нахил відносно площини, який зумовлює зміну пір року. Період обертання навколо осі дорівнює приблизно 24 години, навколо Сонця – трохи більше 365 діб.
Загадки внутрішньої будови
До того як був винайдений метод дослідження надр за допомогою сейсмічних хвиль, вчені могли робити тільки припущення щодо того, як влаштована Земля всередині. З часом ними був розроблений ряд геофізичних методів, які дозволили дізнатися про деякі особливості будови планети. Зокрема, широке застосування знайшли сейсмічні хвилі, які фіксуються в результаті землетрусів і переміщень земної кори. У деяких випадках такі хвилі генеруються штучним шляхом, щоб за характером їх відображень ознайомитися з ситуацією на глибині.Варто зазначити, що даний метод дозволяє отримувати дані непрямим шляхом, так як напряму потрапити в глибини надр немає можливості. В результаті було встановлено, що планета складається з декількох шарів, що відрізняються температурою, складом і тиском. Отже, яке внутрішню будову земної кулі?
Земна кора
Верхня тверда оболонка планети носить назву земна кора. Її товщина варіюється від 5 до 90 км, в залежності від типу, яких налічується 4. Середня щільність даного шару дорівнює 27 г/см куб. Найбільшу потужність має кора материкового типу, товщина якої доходить до 90 км під деякими гірськими системами. Також розрізняють океанічну кору, розташовану під океаном, товщина якої доходить до 10 км, перехідну і рифтогенную. Перехідна відрізняється тим, що знаходиться на кордоні материкової та океанічної кори. Рифтогенная кора зустрічається там, де є серединно-океанічні хребти, і відрізняється невеликою товщиною, яка досягає всього 2 км. Кора будь-якого типу складається з 3 типів порід – осадових, гранітних і базальтових, які відрізняються за густиною, хімічним складом і характером походження. Нижня межа кори носить назву межа Мохо, в честь її винахідника на прізвище Мохоровичич. Вона відокремлює кору від нижчого шару і характеризується різкою зміною фазового стану речовини.
Мантія
Цей шар слід за твердою корою і є найбільшим – його обсяг дорівнює приблизно 83% від загального обсягу планети. Мантія починається відразу після границі Мохо і простягається до глибини 2900 км. Цей шар додатково поділяється на верхню, середню і нижню мантію. Особливістю верхнього шару є наявність астеносфери – особливого шару, де речовина знаходиться в стані низької твердості. Наявністю цього в'язкого шару пояснюється переміщення континентів. Крім того, при виверженні вулканів рідка розплавлена речовина, изливаемое ними, надходить саме з цієї області. Верхня мантія закінчується на глибині приблизно 900 км, де починається середня.Відмінними рисами даного шару можна назвати високі температури і тиск, які збільшуються в міру наростання глибини. Це обумовлює особливий стан речовини мантії. Незважаючи на те, що в глибинах породи мають високу температуру, вони знаходяться в твердому стані з-за впливу великого тиску.
Процеси, що відбуваються в мантії
Надра планети мають дуже високу температуру, завдяки тому що в ядрі безперервно відбувається процес термоядерної реакції. Однак на поверхні зберігаються комфортні для життя умови. Це можливо завдяки наявності мантії, яка володіє теплоізоляційними властивостями. Таким чином, тепло, що виділяється ядром, надходить до неї. Нагріте речовина піднімається вгору, поступово охолоджуючись, тоді як з верхніх шарів мантії поринає вниз більш холодна матерія. Даний кругообіг носить назву конвекція, він відбувається безупинно.Будова земної кулі: ядро (зовнішнє)
Центральна частина планети являє собою ядро, яке починається на глибині приблизно 2900 км, відразу після мантії. При цьому він чітко ділиться на 2 шару – зовнішнє та внутрішнє. Товщина зовнішнього шару дорівнює 2200 км Характерні ознаки зовнішнього шару ядра – це переважання у складі заліза і нікелю, на відміну від сполук заліза і кремнію, з яких переважно складається мантія. Речовина в зовнішньому ядрі знаходиться в рідкому агрегатному стані. Обертання планети викликає рух рідкого речовини ядра, з-за чого утворюється потужне магнітне поле. Тому зовнішнє ядро планети можна назвати генератором магнітного поля планети, яке відхиляє небезпечні види космічного випромінювання, завдяки чому на поверхні Землі змогла зародитися життя.
Внутрішнє ядро
Всередині рідкої металевої оболонки розташовується тверде внутрішнє ядро, діаметр якого досягає 25 тис. км. В даний час воно все ще достеменно не вивчено, а щодо процесів, що відбуваються в ньому, точаться суперечки між науковцями. Це обумовлено труднощами одержання даних і можливістю використання лише непрямих методів досліджень. Достеменно відомо, що температура речовини у внутрішньому ядрі не менше 6 тис. градусів, однак, незважаючи на це, воно знаходиться в твердому стані. Це пояснюється дуже високим тиском, що не дає речовині перейти в рідкий стан – у внутрішньому ядрі воно приблизно дорівнює 3 млн атм. В таких умовах можливе виникнення особливого стану речовини – металізації, коли навіть такі елементи, як гази, можуть набувати властивості металів і ставати твердими і щільними. Що стосується хімічного складу, в дослідницькій середовищі до цих пір ведуться суперечки про те, які елементи складають внутрішнє ядро. Одні вчені припускають, що основними компонентами є залізо і нікель, інші – що серед компонентів можуть бути також і сірка, кремній, кисень.