Земное ядро.
Земное ядро – внутриземная геосфера с радиусом 3470 км. Располагается ниже мантии, имеет плотность 12,3 г/см3, температуру 4000-5000 градусов, давление достигает 3,6 млн. атм. В ядре выделяют внешнее ядро, состоящее из расплавленных материалов с температурой 5000-6000 градусов, промежуточную зону и внутренне ядро, радиусом до 1300 км., твердое и очень плотное. Возникнув так же, как и все планеты Солнечной системы, Земля непрерывно перестраивалась: вещество изменялось, перемещалось, происходило его расслоение. Процессы эти не закончились. Они происходят с выделением и поглощением огромного количества энергии. Внутри Земли энергия может выделяться в результате распада радиоактивных элементов, уплотнения вещества гравитации. Это может быть ядерная энергия, энергия деформированных атомов. За счет этой энергии внутренние части Земли имеют высокую температуру. Земное тепло в количестве 2·1020 кал. в год уходит через поверхность. От количества солнечного тепла, поступающего за год на земную поверхность, оно составляет всего 1/1000, но тот факт, что тепло поступает в географическую оболочку не только сверху, но и снизу, очень важен для совершающихся в ней процессов. Если бы Земля была совершенно лишена атмосферы, то она была бы увеличенной копией Луны – мертвой, покрытой тысячелетней пылью, изрытой бесчисленными метеоритными кратерами. Масса Луны в 81,5 раз меньше, чем Земли, ускорение силы тяжести – в 6 раз меньше. Поэтому она не смогла удержать атмосферу. Оболочечное строение Земли, которое четко делится на сферы, различные по химическому составу, агрегатному состоянию вещества и его свойствам – внутреннее и внешнее ядро, нижнюю и верхнюю мантию, земную кору, гидросферу и атмосферу, - результат длительной дифференциации вещества, его разделение по плотности. Более тяжелая материя проталкивалась внутрь, легкая – газы – вытеснялась кверху. Гравитационная дифференциация облегчалась частичным плавлением в недрах, благодаря громадному давлению в результате выделения энергии радиоактивного распада. Без разогрева во внутренних частях Земли, без тектоники и вулканизма не смогла бы образоваться ландшафтная сфера – то глубокое взаимопроникновение жидкого, твердого и газообразного вещества во внешней части земного шара, где потом зародилась жизнь. Не обладая достаточной массой, Земля представляла бы собой гигантский инертный камень, и только. Если бы наша земля была бы соизмерима по массе с Юпитером или Сатурном, то тем самым была бы полностью исключена утечка в пространство атомов легких газов. В таком случае на Земле до сих пор существовала бы очень плотная первоначальная водородно-гелиевая атмосфера с большой примесью метана и аммиака. При таком газовом составе не могли бы образоваться земные формы жизни. Кроме того, большая масса была бы причиной более сильного сжатия и такого разогрева, который бы был явно избыточным. Таким образом, возможность появления известных биологических форм жизни ограничивается массой планеты «снизу» и «сверху». Оболочечное строение Земли, соприкосновение и взаимопроникновение различных по составу веществ оболочек в наружной части планеты, доступ через прозрачную атмосферу солнечных лучей в слой их контакта обусловили возникновение комплексной оболочки, в которой как новый компонент ее зародилась и развилась жизнь.
3. Методы изучения внутреннего строения и состава Земли. Строение недоступных недр планеты изучается, главным образом, сейсмическими методами, по отзвукам землетрясений, отраженным на границах раздела слоев. Подобные методы определения физических свойств пород (магнитных, электрических, радиоактивных, сейсмических, гравитационных), т.е. изменение силы тяжести, называются геофизическими. Строение земной коры и более глубоких недр изучает ряд геологических наук: стратиграфия, литология, структурная геология, геофизика и т.д.; особенности Земли как планеты – планетология. Данные этих наук имеют немалое значение для познания географических закономерностей как всей Земли, так и отдельных ее районов.
|
