Ждите...
Спасибо.
Закрыть

Ядро Земли

04.06.2014 21:12

-  Тарас
Ядро Земли

 Ядро Земли — центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли. Геосфера, предположительно, состоит из железо-никелевого сплава с примесью других сидерофильных элементов.

Глубина залегания — 2900 км. Средний радиус сферы — 3500 км. Разделяется на твердое внутреннее ядро радиусом около 1300 км и жидкое внешнее ядро толщиной около 2200 км, между которыми иногда выделяется переходная зона.

Температура на поверхности твердого ядра Земли предположительно достигает 6230±500 K (5960±500 °C), в центре ядра плотность может составлять около 12,5 т/м³, давление до 361 ГПа (3,7 млн атм). Масса ядра — 1,932·1024 кг.

Известно о ядре очень мало — вся информация получена косвенными геофизическими или геохимическими методами. Образцы вещества ядра недоступны.

Вероятно, одним из первых предположение о существовании внутри Земли области повышенной плотности высказал Генри Кавендиш, который вычислил массу и среднюю плотность Земли и установил, что она значительно больше, чем плотность, характерная для пород, выходящих на земную поверхность.

Существование было доказано в 1897 году немецким сейсмологом Э. Вихертом, а глубина залегания (2900 км) определена в 1910 году американским геофизиком Б. Гутенбергом.

Основоположник геохимии В. М. Гольдшмидт в 1922 году предположил, что ядро образовалось путём гравитационной дифференциации первичной Земли в период её роста или позже.

Альтернативную гипотезу, что железное ядро возникло ещё в протопланетном облаке, развивали немецкий учёный А. Эйкен (1944), американский учёный Е. Орован и советский учёный А. П. Виноградов (1960-е70-е годы).

В 1941 году Кун и Ритман, основываясь на гипотезе идентичности состава Солнца и Земли и на расчетах фазового перехода в водороде, предположили, что земное ядро состоит из металлического водорода.

Эта гипотеза не прошла экспериментальную проверку. Эксперименты по ударному сжатию показали, что плотность металлического водорода примерно на порядок меньше, чем плотность ядра.

Однако позже эта гипотеза была адаптирована для объяснения строения планет-гигантов — Юпитера, Сатурна и других. Сейчас предполагается, что магнитное поле таких планет возникает именно в металлическом водородном ядре.

Кроме того В. Н. Лодочников и У. Рамзай предположили, что нижняя мантия и ядро имеют одинаковый химический состав — на границе ядро-мантия при 1.36 Мбар мантийные силикаты переходят в жидкую металлическую фазу (металлизированное силикатное ядро).

Состав ядра

Состав ядра непосредственно неизвестен, и может быть предположительно оценён из нескольких источников. Во-первых, видимо, наиболее близкими веществу ядра образцами являются железные метеориты, которые представляют собой фрагменты ядер астероидов и протопланет. Однако железные метеориты не могут быть полностью эквивалентны веществу земного ядра, так как они образовались в гораздо меньших телах, а значит при других физико-химических параметрах.

С другой стороны, сейсмические исследования дают точный размер ядра[6], а из данных гравиметрии известна плотность ядра, и это накладывает на его состав дополнительные ограничения. Так как плотность ядра примерно на 5-10 % меньше, чем плотность сплавов железо-никель, то предполагается, что ядро Земли содержит больше легких элементов, чем железные метеориты[6]. Среди вероятных кандидатов: S, O, Si, C, P, H[6].

Наконец, состав ядра можно оценить, исходя из геохимических и космохимических соображений. Если каким-либо образом рассчитать первичный состав Земли и вычислить, какая доля элементов находится в других геосферах, то тем самым можно построить оценки состава ядра. Большую помощь в таких вычислениях оказывают высокотемпературные и высокобарические эксперименты по распределению элементов между расплавленным железом и силикатными фазами.

Химический состав ядра

Источник

Si, wt.%

Fe, wt.%

Ni, wt.%

S, wt.%

O, wt.%

Mn, ppm

Cr, ppm

Co,ppm

P, ppm

Allegre et al., 1995, Table 2

 

p 522

7.35

79.39+-2

4.87+-0,3

2.30+-0,2

4.10+-0,5

5820

7790

2530

3690

Mc Donough, 2003, Table 4

 

p 556

6.0

85.5

5.20

1.90

~0

300

9000

2500

2000

Магнитное поле Земли

Магнитное поле Земли создается внутренними структурами планеты. Существует заблуждение, будто бы оно создается ферромагнитными материалами внутреннего ядра (наподобие постоянного магнита), хотя ферромагнитные свойства железа пропадают при температурах выше точки Кюри. Общепринятая гипотеза, объясняющая образование магнитного поля Земли называется Геодинамо. Согласно ей, магнитное поле образуется за счет движения электропроводящей жидкости во внешнем ядре.

Сайт производителя

0
Уважаемые, гости, если Вам понравилась или наоборот не понравилась новость, оставьте, пожалуйста, Ваш комментарий. Регистрация не займет у Вас времени, Ваше мнение важно для нас. Большое спасибо за Ваше внимание!
Добавить комментарий
Причина жалобы:   

Комментарии к новости (0)

Пока нет комментариев к новости. Вы можете быть первым



Ещё на эту тему

Ученые: Луна родилась из-за гигантского столкновения

12.07.2014 20:38 - Тарас

Ученые: Луна родилась из-за гигантского столкновения

Сайт производителя: Ученые обнаружили свидетельства того, что Луна возникла миллиарды лет назад в результате столкновения Земли с крупным небесным телом.

Великие русские ученые и их открытия

03.07.2014 8:34 - 100/500

Великие русские ученые и их открытия

Сайт производителя: Российская наука не только одна из самых великих в мире, она еще является кузницей кадров для других стран.

Евреи, евреи, кругом одни евреи..

03.07.2014 0:18 - 100/500

Евреи, евреи, кругом одни евреи..

Сайт производителя: Создатели первого спутника, атомного оружия, космической науки и техники.

Новинки от Google – очередной шаг в будущее

01.07.2014 23:34 - Федор

Новинки от Google – очередной шаг в будущее

Сайт производителя: Google представляет свои последние инновации на конференции в Сан-Франциско. Новая версия Android, нательные гаджеты и приспособления для "умного дома".

Киберпреступления стоят мировой экономике порядка 445 млрд долларов в год

30.06.2014 15:40 - frend

Киберпреступления стоят мировой экономике порядка 445 млрд долларов в год

Сайт производителя: Киберпреступления причиняют ущерб мировой экономике в размере порядка 445 млрд долларов в год, говорится в новом докладе Центр стратегических и международных исследований (CSIS).

Microsoft ставит на то, что квантовые вычисления станут новым прорывом в компьютерных технологиях

26.06.2014 14:33 - misom

Microsoft ставит на то, что квантовые вычисления станут новым прорывом в компьютерных технологиях

Сайт производителя: Группа физиков и компьютерщиков, финансируемая компанией Microsoft, пытается создать то, что, возможно, станет следующим прорывом в компьютерных технологиях.

ВМФ России похвастался боевыми роботами на подлодках

25.06.2014 15:59 - Федор

ВМФ России похвастался боевыми роботами на подлодках

Сайт производителя: Подводные лодки нового поколения в Россие будут оснащены подводными роботами, которые будут интегрированы в состав их вооружения.

Программа газификации России находится на грани провала.

23.06.2014 18:39 - Тарас

Программа газификации России находится на грани провала.

Сайт производителя: Именно такой вывод напрашивается по итогам онлайн - конференции на тему"Газпром" и газовая отрасль: монополист теряет рынок?", состоявшейся недавно.

Летающий робот размером с муху

20.06.2014 9:40 - Тарас

Летающий робот размером с муху

Сайт производителя: Этот самый маленький на свете дрон весит меньше грамма.Его тело сделано из углепластиковых волокон, а пара крыльев приводится в движение электронными "мышцами".

Наука: Ученые нашли в мантии Земли большие запасы воды

18.06.2014 13:41 - anton

Наука: Ученые нашли в мантии Земли большие запасы воды

Сайт производителя: Геофизики из США обнаружили свидетельства того, что в мантии Земли содержатся большие запасы воды.

Начал работу Ульяновский наноцентр

14.06.2014 15:18 - anton

Начал работу Ульяновский наноцентр

Сайт производителя: Губернатор Ульяновской области Сергей Морозов, председатель правления РОСНАНО Анатолий Чубайс и генеральный директор Фонда инфраструктурных и образовательных программ Андрей Свинаренко приняли участие в церемонии открытия Ульяновского наноцентра.

РФЯЦ-ВНИИЭФ намерен завершить создание самой мощной   лазерной установки

14.06.2014 15:07 - anton

РФЯЦ-ВНИИЭФ намерен завершить создание самой мощной лазерной установки

Сайт производителя: Российский федеральный ядерный центр Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) намерен завершить создание самой мощной в мире лазерной установки в 2017 году.

Россия вошла в Топ-5 стран по инвестициям в стартапы

13.06.2014 22:06 - Федор

Россия вошла в Топ-5 стран по инвестициям в стартапы

Сайт производителя: Исследование Dow Jones VentureSource, посвященное итогам венчурного финансирования в 2012 г., показало, что в России наблюдается инвестиционный венчурный бум.

RussiaToday запустил глобальное видеоагентство RUPTLY с офисом в Берлине

10.06.2014 9:20 - Федор

RussiaToday запустил глобальное видеоагентство RUPTLY с офисом в Берлине

Сайт производителя: Еще один ход в информационной войне: RussiaToday запустил глобальное видеоагентство RUPTLY с офисом в Берлине.

Наука::Группа акванавтов приступила к подводной исследовательской миссии

05.06.2014 22:50 - anton

Наука::Группа акванавтов приступила к подводной исследовательской миссии

Сайт производителя: Приступили к выполнению исследовательской миссии на дне океана члены команды акванавтов.

Сахар как источник энергии, или Заряди смартфон от патоки!

05.06.2014 14:18 - Федор

Сахар как источник энергии, или Заряди смартфон от патоки!

Сайт производителя: Сегодня почти во всех портативных устройствах источником энергии служит литий-ионный аккумулятор. Но вскоре ему на смену может прийти топливный элемент, работающий на патоке.

Вход

Заполните поле
Заполните поле
закрыть