Будова ядра: зовнішній та внутрішній шари

Ядро займає 16% земної кулі за об’ємом та 31,5% за масою. За розрахунками вчених, щільність ядра Землі має відповідати щільності заліза за відповідного тиску. Тому значного поширення набула гіпотеза про залізисто-нікелевий склад ядра, який виявляє магнітні властивості. Такий склад ядра пояснюють первинною диференціацією речовини за щільністю. Поряд із цією гіпотезою визнається гіпотеза В.М. Лодочникова про ідентичність речовини ядра, яке знаходиться в особливому " металізованому" стані, і речовини мантії. Надвисокий тиск всередині ядра гальмує плавлення його речовини, надаючи їй властивостей важких металів.

Ядро Землі поділяють на внутрішню і зовнішню частини. Поверхня зовнішнього ядра знаходиться на глибині 2900 км. У зовнішньому ядрітиск досягає 150 ГПа., а щільність речовини – 12 г/см³.Поздовжні сейсмічні хвилі проходять ядро зі швидкістю від 8,1 до 10,4 км/с, всередині його – до 9,5 км/с. Поперечні хвилі зовсім не проникають у зовнішнє ядро. Це вказує на те, що речовина перебуває в рідинному стані, точніше у стані плазми. Тут ще більше важких елементів, а кількісно переважають залізо та нікель і тому є назва – ніфе II. Нижня межа зовнішнього ядра на глибині 5120 км, де помітно зростають швидкості сейсмічних хвиль.

Внутрішнє ядро. На глибині 5120 км зростає швидкість поширення сейсмічних хвиль. Воно пропускає поздовжні і поперечні хвилі, тому вважають, що речовина перебуває тут у твердому стані, очевидно, близькому до розплаву. Радіус внутрішнього ядра Землі 1250 км. У внутрішньому ядрі тиск досягає 350 ГПа, а щільність речовини також збільшується (до 17,9 г/см³) Можливо, підвищення щільності речовини тут пов’язане з руйнуванням під впливом високого тиску електронних оболонок у деякої частини атомів та їх зближенням. Кількісно, із хімічних елементів, переважають залізо та нікель і тому називають – ніфе I. Ядро володіє високою електропровідністю, що на думку деяких дослідників може вказувати на металізований або плазмений стан його речовини. В центрі Землі температура може досягати 5000⁰С

Земля має дипольне магнітне поле. Усім відомий вислів, що "Земля - магніт", який змушує стрілку магнітного компаса вказувати північ, південь. За відхиленням магнітної стрілки були знайдені поклади залізних руд у районі гори Магнітної або Курської аномалії. У 1600 р. англієць У. Гілберт встановив, що Земля має дипольне магнітне поле. Магнітні полюси розташовані поблизу географічних, але не співпадають з ними. Північний розташований в Антарктиді, поблизу Південного географічного, а Південний – поблизу Північної Гренландії. Вважається, що виникнення магнітного поля обумовлене дією електричних струмів, що виникають в процесі обертання Землі і пов’язані з конвективними рухами у рідкому зовнішньому ядрі. Характерною особливістю магнітного поля Землі є його мінливість у часі. Було встановлено, що положення геомагнітної вісі Землі постійно змінювалось.

Крім магнітного поля, для Землі характерне й теплове поле. Воно визначається двома джерелами: сонячним теплом і теплом, яке генерується в надрах планети і виноситься до її поверхні тепловим потоком. В Кольський надглибокої свердловині була заміряна температура, вона становить близько 200⁰С. На глибині 400 км температура може становити близько 1600⁰С, на глибині 2900 км – тобто на межі мантії і ядра, - близько 2500⁰С, а в центрі Землі досягає 5000⁰С. Основними джерелами глибинного тепла Землі вважають:

1. радіогенне тепло, тобто тепло, що утворюється в процесі розпаду радіоактивних ізотопів;

2. тепло, що виділяється внаслідок гравітаційної диференціації речовини мантії (перерозподіл за щільністю)

3. тепло, яке вивільнюється в надрах у процесі перебігу деяких хімічних реакцій.

Дата добавления: 2014-01-06