Jordens struktur
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 23 december 2017; kontroller kräver 52 redigeringar .Jorden har en ungefärlig sfärisk form (ekvatorialdiametern är 12 754 km , och polardiametern är cirka 12 711 km [1] ) och består av flera skal som kännetecknas av kemiska eller reologiska egenskaper. I centrum finns den inre kärnan med en radie på cirka 1250 km , som huvudsakligen består av järn och nickel. Därefter kommer den yttre kärnan (bestående huvudsakligen av järn) med en tjocklek på cirka 2200 km . Ovanför den ligger 2900 km trögflytande mantel , bestående av silikater och oxider , och ännu högre - en ganska tunn fast substansbark . Den består också av silikater och oxider, men är berikad på grundämnen som inte finns i mantelbergarter. Idéer om jordens inre struktur är baserade på topografiska , batymetriska och gravimetriska data, observationer av stenar i hällar , prover som tagits upp till ytan från stora djup som ett resultat av vulkanisk aktivitet, analys av seismiska vågor som passerar genom jorden och experiment med kristallina fasta ämnen under tryck och temperaturer som är karakteristiska för jordens djupa inre.
Antaganden
Styrkan hos jordens gravitation kan användas för att beräkna dess massa, samt för att uppskatta planetens volym och dess genomsnittliga densitet. Astronomer kan också beräkna jordens massa utifrån dess omloppsbana och inflytande på närliggande planetkroppar. Studier av den fasta delen av jorden, vattenkroppar och atmosfären gör det möjligt att uppskatta massan, volymen och densiteten av stenar på ett visst djup, så att resten av massan måste ligga i djupare lager.
Byggnad
Jordens tarmar kan delas in i lager enligt deras mekaniska (särskilt reologiska ) eller kemiska egenskaper. Enligt mekaniska egenskaper särskiljs litosfären , astenosfären , mesosfären , yttre kärnan och inre kärnan . Enligt dess kemiska egenskaper kan jorden delas in i jordskorpan , övre mantel , nedre mantel, yttre kärna och inre kärna .
Jordens geologiska lager är på följande djup under ytan [2] :
| Djup | Lager | |
|---|---|---|
| Kilometer | Miles | |
| 0-60 | 0-37 | Litosfären (djupet varierar från 5 till 200 km) |
| 0-35 | 0-22 | Kora (djup varierar från 5 till 70 km) |
| 35-60 | 22-37 | Övre delen av manteln |
| 35-2890 | 22-1790 | Mantel |
| 100-200 | 62-125 | Astenosfären |
| 35-660 | 22-410 | Övre mesosfären (övre manteln) |
| 660-2890 | 410-1790 | Nedre mesosfären (nedre manteln) |
| 2890-5150 | 1790-3160 | yttre kärnan |
| 5150-6371 | 3160-3954 | inre kärnan |
Jordens lager bestämdes indirekt genom att mäta utbredningstiden för brutna och reflekterade seismiska vågor skapade av jordbävningar. Kärnan sänder inte tvärgående vågor, och hastigheten på vågutbredningen skiljer sig åt i olika lager. Förändringar i hastigheten för seismiska vågor mellan olika lager får dem att bryta på grund av Snells lag .
Kärna
Jordens genomsnittliga densitet är 5515 kg / m3 . Eftersom den genomsnittliga densiteten av ytmaterial endast är cirka 3000 kg/m 3 måste vi dra slutsatsen att det finns tät materia i jordens kärna. Ett annat bevis för en hög kärndensitet är baserat på seismologiska data. Komprimeringen av ämnet genom tryck bör också beaktas. Det finns data från laboratoriestudier med slutsatsen att densiteten av ämnen förändras med en tätare packning av atomer, till exempel komprimeras järn redan vid 1 miljon atmosfärer med cirka 30%. "... Tätheten hos den övre manteln, från ett värde av 3,2 g / cm 3 på ytan, ökar gradvis med djupet på grund av komprimeringen av dess ämne ... I den nedre manteln, betydande omarrangemang i den kristallina strukturen av materia förekommer inte längre, eftersom alla oxider i denna geosfär redan befinner sig i ett tillstånd av extremt tät packning av atomer och komprimeringen av mantelmaterialet sker endast på grund av komprimeringen av själva atomerna. [3]
Seismiska mätningar visar att kärnan är uppdelad i två delar - en fast inre kärna med en radie på ~1220 km och en flytande yttre kärna med en radie på ~3400 km [4] .
Robe
Jordens mantel sträcker sig till ett djup av 2890 km, vilket gör den till det tjockaste lagret av jorden. Trycket i den nedre manteln är cirka 140 GPa ( 1,4·10 6 atm ). Manteln är sammansatt av silikatstenar rika på järn och magnesium i förhållande till den överliggande skorpan. De höga temperaturerna i manteln gör silikatmaterialet tillräckligt plastiskt för att tillåta konvektion av materia i manteln att komma upp till ytan genom förkastningar i de tektoniska plattorna. Materiens smältning och viskositet beror på tryck och kemiska förändringar i manteln. Mantelns viskositet varierar från 10 21 till 10 24 Pa·s beroende på djupet [5] . Som jämförelse är vattnets viskositet cirka 10 −3 Pa s och sandens är 10 7 Pa s.
Bark
Tjockleken på jordskorpan varierar från 5 till 70 km djup från ytan. De tunnaste delarna av havsskorpan som ligger under havsbassängerna (5-10 km) är sammansatta av tät ( maffisk järn magnesiumsilikatbergart som basalt
Under skorpan finns manteln, som skiljer sig i sammansättning och fysikaliska egenskaper - den är tätare, innehåller huvudsakligen eldfasta element.
Historisk utveckling av alternativa begrepp
År 1692 lade Edmund Halley (i en artikel tryckt i Philosophical Transactions of the Royal Society i London), fram idén om en jord bestående av en ihålig kropp cirka 500 miles tjock, med två inre koncentriska skal runt en inre kärna motsvarande diametern på planeterna Venus, Mars respektive Merkurius [6] . Vetenskapliga data, oberoende erhållna av geofysik , geodesi , astronomi och kemi , tillbaka på 1800-talet (och delvis på 1700-talet) motbevisade helt hypotesen om en ihålig jord .
Se även
Anteckningar
- ↑ Jorden - en artikel från uppslagsverket "Circumnavigation"
- ↑ T. H. Jordan. Structural Geology of the Earth's Interior (engelska) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. - 1979. - Vol. 76 , nr. 9 . - P. 4192-4200 . - doi : 10.1073/pnas.76.9.4192 . — PMID 16592703 .
- ↑ Densitet av jordens kärnor / O. G. Sorokhtin: "Jordens utveckling" / Jorden . www.gemp.ru Hämtad 27 januari 2018. Arkiverad från originalet 27 januari 2018.
- ↑ Monnereau, Marc; Calvet, Marie; Margerin, Ludovic; Souriau, Annie. Skev tillväxt av jordens inre kärna // Vetenskap . - 2010. - 21 maj ( vol. 328 , nr 5981 ). - P. 1014-1017 . - doi : 10.1126/science.1186212 . — PMID 20395477 .
- ↑ Uwe Walzer, Roland Hendel, John Baumgardner. Mantelviskositet och tjockleken hos de konvektiva nedgångarna . Arkiverad från originalet den 8 april 2007.
- ↑ N. Kollerström. The hollow world of Edmond Halley (neopr.) // Journal for History of Astronomy. - 1992. - T. 23 . - S. 185-192 . Arkiverad från originalet den 18 september 2021. ( arkiv ).
Litteratur
- Jeffreys G. Jorden, dess ursprung, historia och struktur, övers. från engelska. - M. , 1960.
- Magnitsky V. A. Jordens inre struktur och fysik. - M. , 1965.
- Bott M. Jordens inre struktur, trans. från engelska. - M. , 1974.
- Bulen K. Density of the Earth, trans. från engelska. - M.,, 1978.
- Zharkov VN Jordens och planeternas inre struktur. - 2:a uppl. - M. , 1983. .
- Ogadzhanov V.A. Dilatationsjordmodell och geotektonik . Bulletin av Voronezh. stat universitet ser. Geologi. 2001. Nr 11
- Kruglinski, Susan. Resa till jordens mitt. Upptäck, juni 2007.
- Lehmann, I. (1936) Inner Earth , Bur. Cent. Seismol. Int. 14, 3-31
- Schneider, David (oktober 1996) A Spinning Crystal Ball , Scientific American
- Wegener, Alfred (1915) "Ursprunget till kontinenter och oceaner"
| Jordens skal | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Extern |  | ||||||
| Inre |
| ||||||
| Jorden | ||
|---|---|---|
| Jordens historia |  | |
| Jordens fysiska egenskaper | ||
| Jordens skal | ||
| Geografi och geologi | ||
| Miljö | ||
| se även | ||
| ||