Naš planet Zemlja ima slojevitu strukturu i sastoji se od tri glavna dijela: zemljine kore, omotača i jezgre. Što je središte Zemlje? Jezgra. Dubina jezgre je 2900 km, a promjer oko 3,5 tisuća km. Unutra vlada monstruozan pritisak od 3 milijuna atmosfera i nevjerojatno visoka temperatura - 5000°C. Znanstvenicima je trebalo nekoliko stoljeća da otkriju što se nalazi u središtu Zemlje. Čak Moderna tehnologija nije mogao prodrijeti dublje od dvanaest tisuća kilometara. Najdublja bušotina koja se nalazi u poluotok Kola, ima dubinu od 12.262 metra. Daleko je od središta Zemlje.

Povijest otkrića zemljine jezgre

Jedan od prvih koji je nagađao o prisutnosti jezgre u središtu planeta bio je engleski fizičar i kemičar Henry Cavendish krajem 18. stoljeća. Fizikalnim pokusima izračunao je masu Zemlje i na temelju njezine veličine odredio prosječnu gustoću tvari našeg planeta - 5,5 g/cm3. Pokazalo se da je gustoća poznatih stijena i minerala u zemljinoj kori približno upola manja. To je dovelo do logične pretpostavke da u središtu Zemlje postoji područje više gusta materija- jezgra.

Godine 1897. njemački seizmolog E. Wichert, proučavajući prolazak seizmoloških valova kroz unutrašnjost Zemlje, uspio je potvrditi pretpostavku o prisutnosti jezgre. A 1910. godine američki geofizičar B. Gutenberg odredio je dubinu njegovog položaja. Nakon toga su se rodile hipoteze o procesu stvaranja jezgre. Pretpostavlja se da je nastao taloženjem težih elemenata prema središtu, a u početku je tvar planeta bila homogena (plinovita).

Od čega se sastoji jezgra?

Prilično je teško proučavati tvar čiji se uzorak ne može dobiti kako bi se proučili njezini fizikalni i kemijski parametri. Znanstvenici samo moraju pretpostaviti prisutnost određenih svojstava, kao i strukture i sastava jezgre na temelju neizravnih dokaza. Proučavanje širenja seizmičkih valova posebno je pomoglo u proučavanju unutarnje strukture Zemlje. Seizmografi smješteni na mnogim točkama na površini planeta bilježe brzinu i vrste prolaznih seizmičkih valova koji su posljedica podrhtavanja zemljine kore. Svi ovi podaci omogućuju procjenu unutarnje strukture Zemlje, uključujući njezinu jezgru.

U ovom trenutku znanstvenici pretpostavljaju da je središnji dio planeta heterogen. Što je u središtu Zemlje? Dio uz plašt je tekuća jezgra koja se sastoji od rastaljene tvari. Navodno sadrži mješavinu željeza i nikla. Znanstvenici su na ovu ideju došli na temelju istraživanja željezni meteoriti, koji su dijelovi jezgri asteroida. S druge strane, dobivene legure željeza i nikla imaju veću gustoću od očekivane gustoće jezgre. Stoga su mnogi znanstvenici skloni pretpostavci da u središtu Zemlje, jezgri, postoje upaljač kemijski elementi.

Geofizičari postojanje planeta objašnjavaju prisutnošću tekuće jezgre i rotacijom planeta oko vlastite osi. magnetsko polje. Poznato je da elektromagnetsko polje oko vodiča nastaje kada teče struja. Rastaljeni sloj uz plašt služi kao takav divovski vodič kroz koji teče struja.

Interijer Jezgra je, unatoč temperaturi od nekoliko tisuća stupnjeva, čvrsta tvar. To je zato što je pritisak u središtu planeta toliko visok da vrući metali postaju čvrsti. Neki znanstvenici sugeriraju da se čvrsta jezgra sastoji od vodika, koji pod utjecajem nevjerojatnog pritiska i ogromne temperature postaje poput metala. Dakle, ni geofizičari još uvijek ne znaju pouzdano što je središte Zemlje. Ali ako problem razmotrimo s matematičke točke gledišta, možemo reći da je središte Zemlje udaljeno otprilike 6378 km. s površine planeta.

Čvrsto stisnuvši obje tvari pomoću dijamanata, znanstvenici su uspjeli progurati rastaljeno željezo kroz silikat. "Ovaj pritisak značajno mijenja svojstva interakcije željeza sa silikatima", kaže Mao. - Pri visokom tlaku stvara se "mreža taljenja".

To može značiti da je željezo postupno klizilo kroz Zemljine stijene tijekom milijuna godina dok nije stiglo do jezgre.

U ovom trenutku možete se zapitati: kako zapravo znamo veličinu kernela? Zašto znanstvenici vjeruju da počinje 3000 kilometara dalje? Postoji samo jedan odgovor: seizmologija.

Kada se dogodi potres, on šalje udarne valove po cijelom planetu. Seizmolozi bilježe te vibracije. Kao da golemim čekićem udaramo po jednoj strani planeta i slušamo buku s druge strane.

“Šezdesetih godina prošlog stoljeća dogodio se potres u Čileu, koji nam je dao veliki iznos podataka”, kaže Redfern. “Svaka seizmička stanica diljem Zemlje zabilježila je podrhtavanje ovog potresa.”

Ovisno o putu kojim te vibracije prolaze kroz različite dijelove Zemlje, a to utječe na to kakav "zvuk" proizvode na drugom kraju.

Rano u povijesti seizmologije postalo je očito da nedostaju neke oscilacije. Očekivalo se da će se ti "S-valovi" vidjeti na drugom kraju Zemlje nakon što su nastali na jednom kraju, ali nisu viđeni. Razlog tome je jednostavan. S-valovi odjekuju kroz kruti materijal i ne mogu putovati kroz tekućinu.

Mora da su naišli na nešto rastaljeno u središtu Zemlje. Mapiranjem putanje S-valova znanstvenici su zaključili da na dubini od oko 3000 kilometara stijene postaju tekuće. Ovo također sugerira da je cijela jezgra rastaljena. No, seizmolozi su u ovoj priči imali još jedno iznenađenje.


U 1930-ima danska seizmologinja Inge Lehman otkrila je da je druga vrsta valova, P-valovi, neočekivano prošla kroz jezgru i otkrivena na drugoj strani planeta. Odmah je uslijedila pretpostavka da je jezgra podijeljena u dva sloja. "Unutarnja" jezgra, koja počinje 5000 kilometara ispod, bila je čvrsta. Samo je "vanjska" jezgra otopljena.

Lehmanova ideja potvrđena je 1970., kada su osjetljiviji seizmografi pokazali da P valovi doista putuju kroz jezgru i, u nekim slučajevima, odbijaju se od nje pod određenim kutovima. Nije iznenađenje da završe na drugom kraju planeta.

Nisu samo potresi ti koji šalju udarne valove kroz Zemlju. Zapravo, seizmolozi puno duguju razvoju nuklearnog oružja.

Nuklearna eksplozija također stvara valove na tlu, zbog čega se države prilikom testiranja nuklearnog oružja za pomoć obraćaju seizmolozima. Tijekom hladni rat ovo je bilo iznimno važno, pa su seizmolozi poput Lehmana dobili veliku podršku.

Konkurirajuće zemlje međusobno su učile o nuklearnim sposobnostima, a mi smo u isto vrijeme učili sve više o Zemljinoj jezgri. Seizmologija se još uvijek koristi za otkrivanje nuklearne eksplozije Danas.


Sada možemo nacrtati grubu sliku strukture Zemlje. Postoji rastaljena vanjska jezgra koja počinje otprilike na pola puta do središta planeta, a unutar nje je čvrsta unutarnja jezgra promjera približno 1220 kilometara.

Time se pitanja ne smanjuju, posebno na temu unutarnje jezgre. Na primjer, koliko je vruće? Shvatiti to nije bilo tako lako, a znanstvenici su se dugo češali po glavi, kaže Lidunka Vokadlo s University College London u Velikoj Britaniji. Tu ne možemo staviti termometar, tako da je jedina mogućnost stvaranje potrebnog tlaka u laboratorijskim uvjetima.


U normalnim uvjetima željezo se topi na temperaturi od 1538 stupnjeva

Godine 2013. grupa francuskih znanstvenika dala je najbolju procjenu do sada. Podvrgnuli su čisto željezo upola manjem pritisku onoga što je u jezgri, i od tamo nastavili. Talište čistog željeza u jezgri je približno 6230 stupnjeva. Prisutnost drugih materijala može malo sniziti točku taljenja, do 6000 stupnjeva. Ali još uvijek je toplije od površine Sunca.

Poput neke vrste krumpira u omotaču, Zemljina jezgra ostaje vruća zahvaljujući toplini preostaloj od formiranja planeta. Također izvlači toplinu iz trenja koje nastaje dok se krećete. gustih materijala, kao i raspad radioaktivnih elemenata. Hladi se za oko 100 Celzijevih stupnjeva svakih milijardu godina.

Poznavanje ove temperature je korisno jer utječe na brzinu kojom vibracije putuju kroz jezgru. I to je zgodno, jer postoji nešto čudno u tim vibracijama. P-valovi putuju iznenađujuće sporo kroz unutarnju jezgru - sporije nego da je napravljena od čistog željeza.

“Brzine valova koje su seizmolozi izmjerili u potresima mnogo su niže nego što pokazuju eksperimenti ili računalni izračuni”, kaže Vokadlo. “Nitko još ne zna zašto je to tako.”

Očigledno postoji još jedan materijal pomiješan sa željezom. Moguće nikal. Ali znanstvenici su izračunali kako bi seizmički valovi trebali proći kroz leguru željeza i nikla i nisu uspjeli uskladiti izračune s promatranjima.

Vokadlo i njezini kolege sada razmatraju mogućnost da drugi elementi, poput sumpora i silicija, mogu biti prisutni u jezgri. Do sada nitko nije uspio smisliti teoriju o sastavu unutarnje jezgre koja bi zadovoljila sve. Pepeljugin problem: cipela ne pristaje nikome. Vokadlo pokušava eksperimentirati s materijalima unutarnje jezgre na računalu. Ona se nada da će pronaći kombinaciju materijala, temperatura i pritisaka koji će usporiti seizmičke valove za pravi iznos.


Ona kaže da tajna možda leži u činjenici da je unutarnja jezgra gotovo na točki topljenja. Kao rezultat toga, točna svojstva materijala mogu se razlikovati od onih koja bi u potpunosti pripadala čvrsta. To bi također moglo objasniti zašto seizmički valovi putuju sporije od očekivanog.

"Ako je ovaj učinak stvaran, mogli bismo uskladiti rezultate mineralne fizike s rezultatima seizmologije", kaže Vokadlo. "Ljudi to još ne mogu."

Postoji još mnogo misterija vezanih uz Zemljinu jezgru koje tek treba riješiti. Ali budući da nisu u mogućnosti zaroniti do ovih nezamislivih dubina, znanstvenici pokušavaju otkriti što se nalazi tisućama kilometara ispod nas. Skriveni procesi Zemljine unutrašnjosti iznimno su važni za proučavanje. Zemlja ima snažno magnetsko polje koje stvara njezina djelomično rastaljena jezgra. Stalno kretanje rastaljene jezgre stvara struja unutar planeta, a ono zauzvrat stvara magnetsko polje koje seže daleko u svemir.

Ovo magnetsko polje štiti nas od štetnog sunčevog zračenja. Da Zemljina jezgra nije takva kakva jest, ne bi bilo magnetskog polja i mi bismo zbog toga ozbiljno patili. Malo je vjerojatno da će itko od nas moći vidjeti jezgru vlastitim očima, ali dobro je jednostavno znati da je tu.

Ima poseban sastav koji se razlikuje od sastava zemljine kore koja ga prekriva. Podaci o kemijskom sastavu plašta dobiveni su na temelju analiza najdubljih magmatskih stijena koje su ušle u gornje horizonte Zemlje kao rezultat snažnih tektonskih izdizanja s uklanjanjem materijala plašta. U te stijene spadaju ultramafične stijene - duniti, peridotiti, koje se javljaju u planinskih sustava. Stijene otočja St. Paul u središnjem dijelu Atlantik, prema svim geološkim podacima, pripadaju materijalu plašta. Materijal plašta također uključuje fragmente stijena koje su sovjetske oceanografske ekspedicije prikupile s dna Indijski ocean u regiji grebena Indijskog oceana. Što se tiče mineraloškog sastava plašta, ovdje se mogu očekivati ​​značajne promjene, od gornjih horizonata do baze plašta zbog povećanja pritiska. Gornji plašt sastoji se pretežno od silikata (olivina, piroksena, granata), koji su stabilni pri relativno niskim tlakovima. Donji plašt se sastoji od minerala visoke gustoće.

Najčešća komponenta plašta je silicijev oksid u silikatima. Ali pri visokim pritiscima silicij se može transformirati u gušći polimorf - stišovit. Ovaj mineral dobio je sovjetski istraživač Stishov i po njemu je dobio ime. Ako obični kvarc ima gustoću 2,533 r/cm 3, onda stišovit, nastao iz kvarca pod pritiskom od 150 000 bara, ima gustoću 4,25 g/cm 3.

Osim toga, gušće mineralne modifikacije drugih spojeva vjerojatne su u donjem plaštu. Na temelju navedenog može se razumno vjerovati da se s povećanjem tlaka obični željezo-magnezijevi silikati, olivini i pirokseni, raspadaju na okside, koji pojedinačno imaju veću gustoću od silikata, koji su stabilni u gornjem plaštu.

Gornji plašt sastoji se pretežno od željezo-magnezijskih silikata (olivini, pirokseni). Neki aluminosilikati se ovdje mogu transformirati u gušće minerale kao što su granati. Ispod kontinenata i oceana, gornji plašt ima drugačija svojstva i vjerojatno drugačiji sastav. Može se samo pretpostaviti da je u kontinentalnom području plašt diferenciraniji i ima manje SiO 2 zbog koncentracije ove komponente u aluminosilikatnoj kori. Ispod oceana plašt je manje diferenciran. U gornjem plaštu mogu se pojaviti gušće polimorfne modifikacije olivina sa spinelnom strukturom itd.

Prijelazni sloj plašta karakterizira konstantno povećanje brzina seizmičkih valova s ​​dubinom, što ukazuje na pojavu gušćih polimorfnih modifikacija tvari. Ovdje se očito pojavljuju oksidi FeO, MgO, GaO, SiO 2 u obliku vustita, periklaza, vapna i stišovita. Njihov broj raste s dubinom, dok običnih silikata opada, a dublje od 1000 km čine neznatan udio.

Donji plašt u rasponu dubina od 1000-2900 km gotovo se u potpunosti sastoji od gustih varijanti minerala - oksida, što dokazuje njegova visoka gustoća u rasponu od 4,08-5,7 g/cm 3 . Pod utjecajem povećanog tlaka, gusti oksidi se sabijaju, dodatno povećavajući njihovu gustoću. Sadržaj željeza također će se vjerojatno povećati u donjem plaštu.

Zemljina jezgra. Pitanje sastava i fizičke prirode jezgre našeg planeta jedan je od najuzbudljivijih i najtajnovitijih problema geofizike i geokemije. Potpuno se slažu U zadnje vrijeme Ostvaren je određeni napredak u rješavanju ovog problema.

Ogromna središnja jezgra Zemlje, koja zauzima unutarnje područje dublje od 2900 km, sastoji se od velike vanjske jezgre i male unutarnje jezgre. Prema seizmičkim podacima, vanjska jezgra ima svojstva tekućine. Ne prenosi transverzalne seizmičke valove. Odsutnost kohezijskih sila između jezgre i donjeg plašta, priroda plime i oseke u plaštu i kori, osobitosti kretanja Zemljine osi rotacije u svemiru, priroda prolaska seizmičkih valova dublje od 2900 km ukazuju da je vanjska jezgra Zemlje tekuća.

Neki autori pretpostavili su da je sastav jezgre za kemijski homogeni model Zemlje silikatni, a pod utjecajem visokog tlaka silikati su prešli u "metalizirano" stanje, poprimajući atomsku strukturu u kojoj su zajednički vanjski elektroni. Međutim, gore navedeni geofizički podaci proturječe pretpostavci o "metaliziranom" stanju silikatnog materijala u Zemljinoj jezgri. Konkretno, nedostatak kohezije između jezgre i plašta ne može biti kompatibilan s "metaliziranim" tvrda jezgra, što je dopušteno u hipotezi Lodočnikova-Ramzaija. Eksperimentima sa silikatima pod visokim tlakom dobiveni su vrlo važni neizravni podaci o Zemljinoj jezgri. U isto vrijeme, pritisak je dosegao 5 milijuna atm. U međuvremenu, u središtu Zemlje tlak je 3 milijuna atm, a na granici jezgre - približno 1 milijun atm. Tako je eksperimentalno bilo moguće blokirati pritiske koji postoje u samim dubinama Zemlje. U ovom slučaju, za silikate je primijećena samo linearna kompresija bez skoka i prijelaza u "metalizirano" stanje. Osim toga, pri visokim tlakovima unutar dubinskog raspona od 2900-6370 km, silikati ne mogu biti u tekućem stanju, poput oksida. Njihovo talište raste s povećanjem tlaka.

Iza posljednjih godina dobiveni su vrlo zanimljivi rezultati istraživanja o utjecaju vrlo visoki pritisci o talištu metala. Pokazalo se da određeni broj metala pri visokim tlakovima (300 tisuća atm. i više) prelazi u tekuće stanje pri relativno niskim temperaturama. Prema nekim proračunima, legura željeza s primjesom nikla i silicija (76% Fe, 10% Ni, 14% Si) na dubini od 2900 km pod utjecajem visokog tlaka trebala bi biti u tekućem stanju već pri temperatura od 1000 ° C. Ali temperatura na tim dubinama, prema najkonzervativnijim procjenama geofizičara, trebala bi biti znatno viša.

Stoga, u svjetlu suvremenih podataka iz geofizike i fizike visokog tlaka, kao i podataka iz kozmokemije, koji ukazuju na vodeću ulogu željeza kao najzastupljenijeg metala u svemiru, treba pretpostaviti da je Zemljina jezgra uglavnom sastavljena od tekućeg željezo s primjesom nikla. Međutim, proračuni američkog geofizičara F. Bircha pokazali su da je gustoća zemljine jezgre 10% manja od legure željeza i nikla pri temperaturama i tlakovima koji vladaju u jezgri. Iz toga slijedi da metalna jezgra Zemlje mora sadržavati značajnu količinu (10-20%) neke vrste svjetlosti. Od svih najlakših i najčešćih elemenata najvjerojatniji su silicij (Si) i sumpor (S). Prisutnost jednog ili drugog može objasniti promatrano fizička svojstva zemljina jezgra. Stoga je pitanje je li silicij ili sumpor primjesa zemljine jezgre diskutabilno i povezano s načinom na koji je naš planet u praksi nastao.

A. Ridgwood je 1958. pretpostavio da zemljina jezgra sadrži silicij kao laki element, tvrdeći da se elementarni silicij u količini od nekoliko težinskih postotaka nalazi u metalnoj fazi nekih reduciranih hondritičnih meteorita (enstatita). Međutim, nema drugih argumenata u prilog prisutnosti silicija u zemljinoj jezgri.

Pretpostavka da sumpora ima u zemljinoj jezgri proizlazi iz usporedbe njegove raspodjele u hondritnom materijalu meteorita i Zemljinog plašta. Dakle, usporedba elementarnih atomskih omjera nekih hlapljivih elemenata u mješavini kore i plašta te u hondritima pokazuje oštar nedostatak sumpora. U materijalu plašta i kore koncentracija sumpora je tri reda veličine niža nego u prosječnom materijalu Sunčev sustav, za koje se uzima da su hondriti.

Mogućnost gubitka sumpora na visokim temperaturama prvobitne Zemlje je eliminirana, budući da bi drugi hlapljiviji elementi od sumpora (primjerice, H2 u obliku H2O), koji je pokazao mnogo manji nedostatak, bili izgubljeni u mnogo većem opseg. Osim toga, kada se solarni plin ohladi, sumpor se kemijski veže sa željezom i prestaje biti hlapljiv element.

S tim u vezi, vrlo je moguće da velike količine sumpora ulaze u zemljinu jezgru. Treba napomenuti da je, pod istim uvjetima, talište sustava Fe-FeS znatno niže od tališta željeza ili plaštnog silikata. Dakle, pri tlaku od 60 kbara, temperatura taljenja sustava Fe-FeS (eutektik) bit će 990 ° C, dok će čisto željezo - 1610 °, a plašt pirolit - 1310. Stoga, s povećanjem temperature u unutrašnjosti primarno homogene Zemlje prvo će nastati željezna talina obogaćena sumporom koja će zbog niske viskoznosti i velike gustoće lako otjecati u središnje dijelove planeta tvoreći željezno-sumpornu jezgru. Dakle, prisutnost sumpora u mediju željezo-nikal djeluje kao fluks, snižavajući njegovu ukupnu točku taljenja. Hipoteza o prisutnosti značajnih količina sumpora u zemljinoj jezgri vrlo je atraktivna i nije u suprotnosti sa svim poznatim podacima geokemije i kozmokemije.

Dakle, moderne ideje o prirodi unutrašnjosti našeg planeta odgovaraju kemijski diferenciranoj kugli, za koju se pokazalo da je podijeljena na dva različita dijela: debeli čvrsti silikat-oksidni plašt i tekuću, uglavnom metalnu jezgru. Zemljina kora je najlakša gornja tvrda ljuska, koja se sastoji od aluminosilikata i ima najsloženiju strukturu.

Rezimirajući rečeno, možemo izvući sljedeće zaključke.

1. Zemlja ima slojevitu zonalnu strukturu. Sastoji se od dvije trećine čvrste silikatno-oksidne ljuske - plašta i jedne trećine od metalne tekuće jezgre.
2. Osnovna svojstva Zemlje pokazuju da je jezgra u tekućem stanju i samo je željezo, među najčešćim metalima, s primjesom nekih lakih elemenata (najvjerojatnije sumpora) sposobno pružiti ta svojstva.
3. U svojim gornjim horizontima Zemlja ima asimetričnu strukturu, prekrivajući koru i gornji plašt. Oceanska hemisfera unutar gornjeg plašta manje je diferencirana od suprotne kontinentalne hemisfere.

Zadatak svake kozmogonijske teorije o postanku Zemlje je objasniti te osnovne značajke njezine unutarnje prirode i sastava.

Zemljina jezgra uključuje dva sloja s graničnom zonom između njih: vanjska tekuća ljuska jezgre doseže debljinu od 2266 kilometara, ispod nje se nalazi masivna gusta jezgra, čiji se promjer procjenjuje na 1300 km. Prijelazna zona ima nejednoliku debljinu i postupno se stvrdnjava, pretvarajući se u unutarnju jezgru. Na površini gornjeg sloja temperatura je oko 5960 stupnjeva Celzijusa, iako se ti podaci smatraju približnim.

Približan sastav vanjske jezgre i metode za njegovo određivanje

Još uvijek se vrlo malo zna o sastavu čak i vanjskog sloja zemljine jezgre, budući da nije moguće dobiti uzorke za proučavanje. Glavni elementi koji mogu činiti vanjsku jezgru našeg planeta su željezo i nikal. Znanstvenici su do ove hipoteze došli kao rezultat analize sastava meteorita, budući da su lutalice iz svemira fragmenti jezgri asteroida i drugih planeta.

Ipak, meteoriti se ne mogu smatrati apsolutno identičnima u smislu kemijski sastav, budući da su izvorna kozmička tijela bila mnogo manja od Zemlje. Nakon mnogo istraživanja znanstvenici su došli do zaključka da je tekući dio nuklearne tvari jako razrijeđen drugim elementima, uključujući sumpor. To objašnjava njegovu manju gustoću nego kod legura željeza i nikla.

Što se događa u vanjskoj jezgri planeta?

Vanjska površina jezgre na granici s plaštem je heterogena. Znanstvenici sugeriraju da ima različite debljine, tvoreći neku vrstu unutarnji reljef. To se objašnjava stalnim miješanjem heterogenih dubokih tvari. Razlikuju se po kemijskom sastavu i također imaju različite gustoće, pa debljina granice između jezgre i plašta može varirati od 150 do 350 km.

Pisci znanstvene fantastike prethodnih godina u svojim su djelima opisivali putovanje do središta Zemlje kroz duboke špilje i podzemne prolaze. Je li ovo stvarno moguće? Nažalost, tlak na površini jezgre prelazi 113 milijuna atmosfera. To znači da bi se svaka špilja čvrsto "zatvorila" čak iu fazi približavanja plaštu. To objašnjava zašto na našem planetu nema špilja dubljih od najmanje 1 km.

Kako proučavamo vanjski sloj jezgre?

Znanstvenici mogu procijeniti kako jezgra izgleda i od čega se sastoji praćenjem seizmičke aktivnosti. Na primjer, utvrđeno je da se vanjski i unutarnji sloj okreću u različitim smjerovima pod utjecajem magnetskog polja. Zemljina jezgra skriva još desetke neriješene misterije i čeka nova temeljna otkrića.

Zašto se Zemljina jezgra nije ohladila i ostala zagrijana na temperaturu od približno 6000°C 4,5 milijardi godina? Pitanje je iznimno složeno na koje, osim toga, znanost ne može dati 100% točan i razumljiv odgovor. Međutim, za to postoje objektivni razlozi.

Pretjerana tajnovitost

Pretjerana, da tako kažemo, tajanstvenost zemljine jezgre povezana je s dva čimbenika. Prvo, nitko sa sigurnošću ne zna kako, kada i pod kojim okolnostima je nastao - to se dogodilo tijekom formiranja proto-zemlje ili već u ranim fazama postojanja formiranog planeta - sve je to velika misterija. Drugo, apsolutno je nemoguće dobiti uzorke iz zemljine jezgre - nitko sa sigurnošću ne zna od čega se sastoji. Štoviše, svi podaci koje znamo o kernelu prikupljaju se pomoću neizravnih metoda i modela.

Zašto Zemljina jezgra ostaje vruća?

Da biste pokušali razumjeti zašto se Zemljina jezgra ne hladi tako dugo, prvo morate razumjeti što je uzrokovalo njezino početno zagrijavanje. Unutrašnjost našeg planeta, kao i svakog drugog planeta, heterogena je, predstavljaju relativno jasno razgraničene slojeve različite gustoće. Ali nije uvijek bilo tako: teški elementi polako su tonula, formirajući unutarnju i vanjsku jezgru, pluća su bila prisiljena na vrh, formirajući plašt i Zemljina kora. Ovaj proces se odvija izuzetno sporo i popraćen je oslobađanjem topline. No, nije to bio glavni razlog grijanja. Cjelokupna masa Zemlje pritišće golemom silom svoje središte, stvarajući fenomenalan pritisak od približno 360 GPa (3,7 milijuna atmosfera), uslijed čega dolazi do raspada dugoživućih radioaktivnih elemenata sadržanih u jezgri željezo-silicij-nikal. počelo se događati, što je bilo popraćeno kolosalnim emisijama topline .

Dodatni izvor zagrijavanja je kinetička energija koja nastaje kao rezultat trenja između različitih slojeva (svaki se sloj okreće neovisno o drugom): unutarnje jezgre s vanjskom i vanjske s plaštem.

Unutrašnjost planeta (ne poštuju se proporcije). Trenje između tri unutarnja sloja služi kao dodatni izvor grijanja.

Na temelju navedenog možemo zaključiti da je Zemlja, a posebno njena utroba, samodostatan stroj koji se sam zagrijava. Ali to se, naravno, ne može nastaviti zauvijek: zalihe radioaktivnih elemenata unutar jezgre polako nestaju i više neće biti ničega za održavanje temperature.

Zahladilo je!

Zapravo, proces hlađenja već je započeo jako davno, ali se odvija izuzetno sporo - djelićem stupnja po stoljeću. Prema grubim procjenama proći će najmanje 1 milijarda godina prije nego se jezgra potpuno ohladi i prestanu kemijske i druge reakcije u njoj.

Kratak odgovor: Zemlja, a posebno zemljina jezgra, samodostatan je stroj koji se sam zagrijava. Cjelokupna masa planeta pritišće njegovo središte stvarajući fenomenalan pritisak i time pokreće proces raspadanja radioaktivnih elemenata pri čemu dolazi do oslobađanja topline.