Jądro ziemi
Zamień czytanie na oglądanie!
i ucz się szybciej!
Ziemia to planeta, która jest 3 w kolejności od gwiazdy Słońce, w bliskim nam układzie słonecznym. Obwód naszej planety wynosi około 40076 kilometrów, a także średnicę 12756 kilometrów. Wiele źródeł informacji pokazuje dane, że nasza planeta liczy blisko 4,6 miliarda lat. Zewnętrzna warstwa naszej planety jest stosunkowo młoda, być może około 0,5 miliarda lat. Powierzchnia Ziemi wynosi 510 milionów kilometrów kwadratowych, z czego lekko ponad 70% to woda. Masa naszej planety jest trudna do wyobrażenia, ponieważ można ją wyrazić jako 5,972 *10 do 18 ton, (5,972 i 18 ser – sekstylionów ton). Większość masy zawarta jest w płaszczu naszej planety, czyli w warstwie zewnętrznej zaraz pod skorupą ziemską. Skorupa stanowi nie więcej niż około 1/200 całej masy. Ziemia zbudowana jest z wielu pierwiastków. Niektóre z nich występują powszechnie, a niektóre tylko w śladowych ilościach. Największy udział w strukturze pierwiastków mają żelazo oraz tlen. Żelazo to blisko 45% spośród wszystkich pierwiastków, a ten 24,4%. Na kolejnym miejscu jest krzem, a kolejno magnez, nikiel, siarka itd. Badanie wnętrza Ziemi jest trudnym tematem. Wydawałoby się, że znamy planetę, na której żyjemy jednak aktualnie łatwiejszym zadaniem jest zwiedzanie najbliższych okolic naszej planety, wysyłanie sond, lądowanie na księżycu i obserwacja odległych zakątków Układu Słonecznego niż pokonanie głębokości 13 kilometrów w głąb naszej planety. Przez to o wnętrzu Ziemi nadal nie wiemy wszystkiego, co powinniśmy wiedzieć i jest jeszcze wiele aspektów do odkrycia. Jednak dzięki zdobyczom technologii stopniowo dowiadujemy się coraz więcej jednak wiele teorii opiera się tylko na hipotezach i doświadczeniach.
Opisanie wnętrza planety, na której mieszkamy jest trudnym zadaniem, którym zajmuje się dużo naukowców na całym świecie. Zdobycze technologii, które umożliwiają wiercenie na głębokie odległości daje ludziom dużo informacji, ale niestety tylko o budowie górnej części skorupy ziemskiej. Pozwala to na wydobycie różnych skał, pomiary ciśnienia i temperatury panujących poniżej powierzchni Ziemi. Dużo wiedzy dostarczają także kopalnie i odkrywki skał. Przez rosnące ciśnienie i temperaturę trudno wykonać o wiele głębsze odwierty. Do zbadania głębszych warstw odwierty i inne tradycyjne metody geologiczne nie są już wystarczające. Dyscyplina, która zajmuje się tą tematyką, czyli bada wnętrze Ziemi i wykorzystuje przy tym metody stosowane w fizyce nazywa się geofizyka. Najwięcej danych geofizycy zbierają na podstawie analiz przebiegu fal sejsmicznych, które powstają przez naturalne wstrząsy wywołanych trzęsieniami Ziemi. Czasami także specjalnie wywołują oni wybuchy lub stosują różne maszyny, które potrafią wywołać silne wibracje.
Fale sejsmiczne przechodząc przez skały charakteryzujące się różną gęstością i innymi właściwościami fizycznymi. Fale sejsmiczne mogą przyspieszać, zwalniać, odbijać się, załamywać, a nawet zanikać. Analiza takich danych dotyczących zachowania się fal sejsmicznych pozwala wyciągnąć wnioski o strukturze wnętrza naszej planety. Prawdopodobnie zbudowana jest ona z kilku warstw, które różnią się składem chemicznym i właściwościami fizycznymi. Wraz z głębokością zwiększa się temperatura i ciśnienie, w górnych warstwach skorupy Ziemi wraz ze wzrostem głębokości o 33 metry, temperatura również wzrasta o 1 stopień Celsjusza. Tę zmianę określa się jako stopień geometryczny, czyli głębokość mierzona zwykle w metrach, na której temperatura wzrasta o jeden stopień Celsjusza, w stosunku do początkowego punktu. Różni się w zależności od miejsca i głębokości. Średnia wartość stopnia geometrycznego wynosi 33 metry, a dla Polski nawet 4,7,5 metra, ale do głębokości 5 tys. metrów.
Oznacza to, że ta wartość jest uśredniona, w zależności od budowy geologicznej temperatura może rosnąć szybciej lub wolniej. Ważne informacje o naszej planecie dostarczają także badania dotyczące wieku skał. Jeżeli chodzi o budowę naszej planety Ziemia można wyróżnić skorupę ziemską, płaszcz ziemski i jądro Ziemi, które znajduje się poniżej dolnej granicy płaszcza, czyli od głębokości wynoszącej 2,9 tys. kilometrów, aż do punktu centralnego Ziemi. Niektóre wiadomości podają, że nasza planeta istnieje już od 4 miliardów i 600 milionów lat. Z jakiegoś niewytłumaczalnego powodu wnętrze naszej planety jeszcze nie ostygło i nieustannie zaskakuje ludzkość swoją aktywnością. Struktura jądra naszej planety została po raz pierwszy opisana w 1936 roku i przez długi czas naukowcy uważali, że tę część naszej planety tworzą jedynie ciężkie metale, głównie żelazo, ale badacze z Japonii wykazali, że w jądrze Ziemi najprawdopodobniej występuje także wodór, krzem i siarka. Oznacza to, że jądro jest bardziej skomplikowane niż myślimy.
Jądro planety Ziemia to centralna część naszej planety. Jego promień wynosi około 3486 kilometrów, a jego masa obliczona została jako 185* 10 do potęgi 24 kilograma, czyli około 31,5% masy całej planety Ziemia. Średnia gęstość jądra szacuje się na około 10,6 g/cm3. Różne źródła podają inne wartości gęstości, np. także od 9,6 do 18,5 g na cm3. Rozbieżność jest także w występowaniu pierwiastków w jądrze Ziemi. niektóre źródła podają inny skład chemiczny jądra, np. że zbudowany jest ze stopu niklu i żelaza z domieszką pierwiastków lekkich jak krzem, siarka i potas. Jednak co do jednego naukowcy są zgodni. Głównym budulcem jest jednak żelazo.
Jądro Ziemi składa się głównie z żelaza i prawdopodobnie z niewielkiej ilości innego lżejszego pierwiastka, np. siarki. Na podstawie badań sejsmicznych w jądrze Ziemi można było dokonać podziału jądra na trzy sfery jak jądro zewnętrze, tzw. strefę przejściową oraz jądro wewnętrzne. Jako granicę płaszcza Ziemi i jądra przyjmuje się nieciągłość Gutenberga – czyli strefę na głębokość blisko 2900 kilometrów, w której obserwuje się nagły spadek prędkości podłużnych fal sejsmicznych, a fale poprzeczne poczynając od niej, przestają przenikać w głąb planety. nieciągłość Gutenberga definiowana jest jako strefa, która rozdziela płaszcz ziemski inaczej sima i jądro Ziemi (nife) na głębokość 2900 kilometrów. Ta strefa charakteryzuje się zanikiem fal poprzecznych. Nie przechodzą one przez jądro Ziemi. Temperatura tej strefy wynosi około
1600°C. Z jądrem Ziemi związana jest także kolejna powierzchnia nieciągłości tzw. nieciągłość Lehmann, która oddziela jądro wewnętrzne od części zewnętrznej na głębokości blisko 5100 kilometrów i grubości około 140 kilometrów. Prawdopodobnie ta strefa oddziela jądro w postaci ciekłej, czyli obszar zewnętrzny od stałego jądra wewnętrznego. Nazwa strefy pochodzi od osoby, która ją odkryła, czyli od duńskiej sejsmolog, która nazywa się Inge Lehmann. Jądro wewnętrzne Ziemi jest najbardziej wewnętrzną warstwą. Jest to przede wszystkim lita kupa, która stanowi około 20% promienia naszej planety oraz 70% promienia satelity Księżyca.
Jądro zewnętrzne, które charakteryzuje się grubością blisko 2260 kilometrów jest płynne (inne źródło podaje, że grubość jądra zewnętrznego to około 2080 kilometrów.,) a jego temperatura może wynosić od 4000 do 4800°C., a nawet około 6000 stopni Celsjusza. Charakteryzuje się także dużym przewodnictwem elektrycznym. W jądrze płynnym występują wielkoskalowe prądy konwekcyjne (proces przekazywania ciepła powiązany z makroskopowym ruchem materii w gazie, cieczy) unoszące silnie nagrzaną materię znajdującej się bliżej centralnego punktu Ziemi, wyżej. W wyniku oddalania się od środka planety, unosząca się porcja płynu zachowuje moment pędu przez co charakteryzuje się mniejszą prędkością
W tej chwili widzisz tylko 50% opracowania
by czytać dalej, podaj adres e-mail!Sprawdź również:
Dodaj komentarz jako pierwszy!