Η Γη είναι μέρος του ηλιακού συστήματος μαζί με τους υπόλοιπους πλανήτες και τον Ήλιο. Ανήκει στην κατηγορία των πέτρινων συμπαγών πλανητών, που διακρίνονται από υψηλή πυκνότητα και αποτελούνται από πετρώματα, σε αντίθεση με τους αέριους γίγαντες που είναι μεγάλοι και σχετικά χαμηλής πυκνότητας. Ταυτόχρονα, η σύνθεση του πλανήτη καθορίζει την εσωτερική δομή της υδρογείου.
Κύριες παράμετροι του πλανήτη
Πριν μάθουμε ποια στρώματα ξεχωρίζουν στη δομή του πλανήτη, ας μιλήσουμε για τις κύριες παραμέτρους του πλανήτη μας. Η Γη βρίσκεται σε απόσταση από τον Ήλιο, περίπου ίση με 150 εκατομμύρια km. Το πλησιέστερο ουράνιο σώμα είναι ο φυσικός δορυφόρος του πλανήτη - η Σελήνη, η οποία βρίσκεται σε απόσταση 384 χιλιάδων χιλιομέτρων. Το σύστημα Γης-Σελήνης θεωρείται μοναδικό, καθώς είναι το μόνο όπου ο πλανήτης διαθέτει τόσο μεγάλο δορυφόρο.
Η μάζα της γης είναι 5,98 x 1027 kg, ο κατά προσέγγιση όγκος είναι 1,083 x 1027 κυβικά. Ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, καθώς και γύρω από τον άξονά του, και έχει μια κλίση σε σχέση με το επίπεδο, που προκαλεί την αλλαγή των εποχών. Περίοδοςη περιστροφή γύρω από τον άξονα είναι περίπου 24 ώρες, γύρω από τον Ήλιο - λίγο περισσότερο από 365 ημέρες.
Μυστήρια της εσωτερικής δομής
Πριν εφευρεθεί η μέθοδος εξερεύνησης των βάθη με χρήση σεισμικών κυμάτων, οι επιστήμονες μπορούσαν μόνο να κάνουν υποθέσεις για το πώς λειτουργεί η Γη στο εσωτερικό. Με την πάροδο του χρόνου, ανέπτυξαν μια σειρά από γεωφυσικές μεθόδους που κατέστησαν δυνατή την εκμάθηση ορισμένων χαρακτηριστικών της δομής του πλανήτη. Ειδικότερα, τα σεισμικά κύματα, που καταγράφονται ως αποτέλεσμα σεισμών και κινήσεων του φλοιού της γης, έχουν βρει ευρεία εφαρμογή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τέτοια κύματα δημιουργούνται τεχνητά για να εξοικειωθούν με την κατάσταση σε βάθος από τη φύση των αντανακλάσεων τους.
Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή η μέθοδος σας επιτρέπει να λαμβάνετε δεδομένα έμμεσα, αφού δεν υπάρχει τρόπος να μπείτε απευθείας στα βάθη των εντέρων. Ως αποτέλεσμα, διαπιστώθηκε ότι ο πλανήτης αποτελείται από πολλά στρώματα που διαφέρουν σε θερμοκρασία, σύνθεση και πίεση. Λοιπόν, ποια είναι η εσωτερική δομή της υδρογείου;
Φλοιός της Γης
Το ανώτερο συμπαγές κέλυφος του πλανήτη ονομάζεται γήινος φλοιός. Το πάχος του κυμαίνεται από 5 έως 90 km, ανάλογα με τον τύπο, από τα οποία υπάρχουν 4. Η μέση πυκνότητα αυτού του στρώματος είναι 2,7 g/cm3. Το μεγαλύτερο πάχος έχει ο φλοιός του ηπειρωτικού τύπου, το πάχος του οποίου φτάνει τα 90 km κάτω από ορισμένα ορεινά συστήματα. Διακρίνουν επίσης τον ωκεάνιο φλοιό που βρίσκεται κάτω από τον ωκεανό, του οποίου το πάχος φτάνει τα 10 km, μεταβατικό και ριφτογόνο. Μεταβατικόςδιαφέρει στο ότι βρίσκεται στα όρια του ηπειρωτικού και του ωκεάνιου φλοιού. Ο φλοιός του ρήγματος εμφανίζεται όπου υπάρχουν κορυφογραμμές στο μέσο του ωκεανού και είναι λεπτός, πάχους μόνο 2 km.
Ο φλοιός οποιουδήποτε τύπου αποτελείται από πετρώματα 3 τύπων - ιζηματογενή, γρανίτη και βασάλτη, τα οποία διαφέρουν ως προς την πυκνότητα, τη χημική σύσταση και τη φύση προέλευσης.
Το κατώτερο όριο του φλοιού ονομάζεται όριο Moho, από τον ανακάλυπτό του που ονομάζεται Mohorovicic. Διαχωρίζει τον φλοιό από το υποκείμενο στρώμα και χαρακτηρίζεται από μια απότομη αλλαγή στη φάση φάσης της ύλης.
Robe
Αυτό το στρώμα ακολουθεί τον στερεό φλοιό και είναι το μεγαλύτερο - ο όγκος του είναι περίπου το 83% του συνολικού όγκου του πλανήτη. Ο μανδύας ξεκινά ακριβώς μετά το όριο του Moho και εκτείνεται σε βάθος 2900 km. Αυτό το στρώμα υποδιαιρείται περαιτέρω στον άνω, μεσαίο και κάτω μανδύα. Ένα χαρακτηριστικό του ανώτερου στρώματος είναι η παρουσία της ασθενόσφαιρας - ενός ειδικού στρώματος όπου η ουσία βρίσκεται σε κατάσταση χαμηλής σκληρότητας. Η παρουσία αυτού του παχύρρευστου στρώματος εξηγεί την κίνηση των ηπείρων. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων, η υγρή λιωμένη ουσία που χύνεται από αυτές προέρχεται από τη συγκεκριμένη περιοχή. Ο ανώτερος μανδύας τελειώνει σε βάθος περίπου 900 km, όπου ξεκινά ο μεσαίος μανδύας.
Διακριτικά χαρακτηριστικά αυτού του στρώματος είναι οι υψηλές θερμοκρασίες και πίεση, που αυξάνονται με την αύξηση του βάθους. Αυτό καθορίζει την ειδική κατάσταση της ουσίας του μανδύα. Παρά το γεγονός ότι στα βάθη των βράχων έχουν ένα υψηλόθερμοκρασία, βρίσκονται σε στερεή κατάσταση λόγω υψηλής πίεσης.
Διαδικασίες που συμβαίνουν στον μανδύα
Το εσωτερικό του πλανήτη έχει πολύ υψηλή θερμοκρασία, λόγω του γεγονότος ότι η διαδικασία της θερμοπυρηνικής αντίδρασης συνεχίζεται συνεχώς στον πυρήνα. Ωστόσο, οι άνετες συνθήκες διαβίωσης παραμένουν στην επιφάνεια. Αυτό είναι δυνατό λόγω της παρουσίας ενός μανδύα, ο οποίος έχει θερμομονωτικές ιδιότητες. Έτσι, η θερμότητα που απελευθερώνεται από τον πυρήνα εισέρχεται σε αυτόν. Η θερμαινόμενη ύλη ανεβαίνει, σταδιακά ψύχεται, ενώ η ψυχρότερη ύλη βυθίζεται από τα ανώτερα στρώματα του μανδύα. Αυτή η κυκλοφορία ονομάζεται συναγωγή, συμβαίνει ασταμάτητα.
Η δομή του πλανήτη: πυρήνας (εξωτερικός)
Το κεντρικό τμήμα του πλανήτη είναι ο πυρήνας, ο οποίος ξεκινά σε βάθος περίπου 2900 km, αμέσως μετά τον μανδύα. Ταυτόχρονα, χωρίζεται σαφώς σε 2 στρώματα - εξωτερικό και εσωτερικό. Το πάχος του εξωτερικού στρώματος είναι 2200 km.
Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του εξωτερικού στρώματος του πυρήνα είναι η κυριαρχία του σιδήρου και του νικελίου στη σύνθεση, σε αντίθεση με τις ενώσεις του σιδήρου και του πυριτίου, από τις οποίες αποτελείται κυρίως ο μανδύας. Η ουσία στον εξωτερικό πυρήνα βρίσκεται σε υγρή κατάσταση συσσωμάτωσης. Η περιστροφή του πλανήτη προκαλεί την κίνηση της υγρής ουσίας του πυρήνα, εξαιτίας της οποίας σχηματίζεται ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Ως εκ τούτου, ο εξωτερικός πυρήνας του πλανήτη μπορεί να ονομαστεί γεννήτρια του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη, η οποία εκτρέπει επικίνδυνους τύπους κοσμικής ακτινοβολίας, χάρη στην οποία θα μπορούσε να προέλθει ζωή στην επιφάνεια της Γης.
Εσωτερικός πυρήνας
Μέσα στο υγρό μεταλλικό κέλυφος βρίσκεται ένας συμπαγής εσωτερικός πυρήνας, η διάμετρος του οποίου φτάνει τα 2,5 χιλιάδες χιλιόμετρα. Προς το παρόν, δεν έχει ακόμη μελετηθεί με βεβαιότητα, και υπάρχουν διαφωνίες μεταξύ επιστημόνων σχετικά με τις διεργασίες που λαμβάνουν χώρα σε αυτό. Αυτό οφείλεται στη δυσκολία απόκτησης δεδομένων και στη δυνατότητα χρήσης μόνο έμμεσων μεθόδων έρευνας.
Είναι γνωστό με βεβαιότητα ότι η θερμοκρασία της ουσίας στον εσωτερικό πυρήνα είναι τουλάχιστον 6 χιλιάδες μοίρες, ωστόσο, παρόλα αυτά, βρίσκεται σε στερεή κατάσταση. Αυτό οφείλεται στην πολύ υψηλή πίεση που εμποδίζει την ουσία να περάσει σε υγρή κατάσταση - στον εσωτερικό πυρήνα είναι πιθανώς ίση με 3 εκατομμύρια atm. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, μπορεί να προκύψει μια ειδική κατάσταση της ύλης - η επιμετάλλωση, όταν ακόμη και στοιχεία όπως τα αέρια μπορούν να αποκτήσουν τις ιδιότητες των μετάλλων και να γίνουν στερεά και πυκνά.
Όσον αφορά τη χημική σύνθεση, υπάρχει ακόμα συζήτηση στην ερευνητική κοινότητα σχετικά με το ποια στοιχεία αποτελούν τον εσωτερικό πυρήνα. Μερικοί επιστήμονες προτείνουν ότι τα κύρια συστατικά είναι ο σίδηρος και το νικέλιο, άλλοι ότι το θείο, το πυρίτιο και το οξυγόνο μπορεί επίσης να είναι μεταξύ των συστατικών.
Η αναλογία των στοιχείων σε διαφορετικά επίπεδα
Η σύνθεση της γης είναι πολύ διαφορετική - περιέχει σχεδόν όλα τα στοιχεία του περιοδικού συστήματος, αλλά το περιεχόμενό τους σε διαφορετικά στρώματα δεν είναι ομοιόμορφο. Άρα, ο φλοιός της γης έχει τη χαμηλότερη πυκνότητα, άρα αποτελείται από τα ελαφρύτερα στοιχεία. Το ίδιο ακριβώςβαριά στοιχεία βρίσκονται στον πυρήνα στο κέντρο του πλανήτη, σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση, παρέχοντας τη διαδικασία της πυρηνικής αποσύνθεσης. Αυτή η αναλογία σχηματίστηκε με την πάροδο του χρόνου - αμέσως μετά το σχηματισμό του πλανήτη, η σύνθεσή του ήταν πιθανώς πιο ομοιογενής.
Στα μαθήματα γεωγραφίας, μπορεί να ζητηθεί από τους μαθητές να σχεδιάσουν τη δομή της υδρογείου. Για να αντιμετωπίσετε αυτό το έργο, πρέπει να τηρήσετε μια συγκεκριμένη ακολουθία στρωμάτων (περιγράφεται στο άρθρο). Εάν η ακολουθία είναι σπασμένη ή ένα από τα στρώματα χαθεί, τότε η εργασία θα γίνει εσφαλμένα. Μπορείτε επίσης να δείτε τη σειρά των στρώσεων στη φωτογραφία που παρουσιάζεται στην προσοχή σας στο άρθρο.
