Как ядро Земли миллиарды лет остается таким же горячим, как поверхность Солнца?

29 января, 2023  14:31

Структура планеты Земля похожа на строение луковицы: она состоит из последовательных слоев. Самый верхний слой - земная кора, ниже - средняя мантия, состоящая в основном из твердого камня. Ниже находится уже внешнее ядро, состоящее из жидкого железа, затем идет состоящее из твердого железа внутреннее ядро, составляющее около 70% размера Луны. Чем ближе к ядру Земли, тем выше температура, а некоторые части ядра горячие как поверхность Солнца. Но почему и как получилось, что за миллионы лет ядро Земли сохранило свое тепло до сегодняшнего дня?

Путешествие к центру Земли

Как сообщает Space.com, ученые используют сейсмические колебания, чтобы понять, что таится в недрах Земли? На глубине 30 километров все еще находится земная кора, которая плавает поверх средней мантии. Верхний слой средней мантии обычно движется вместе с земной корой. Вместе они называются литосферой, толщина которой в среднем составляет около 100 километров, хотя в некоторых местах она может быть толще.

Литосфера разделена на несколько крупных блоков, называемых тектоническими плитами. Они покрывают поверхность Земли. Причем эти плиты находятся не в статическом состоянии - они движутся, иногда смещаясь всего на 1-2 см в течение нескольких лет. Именно это движение вызывает землетрясения и извержения вулканов.

Более того движение тектонических плит имеет решающее значение и стимулирует эволюцию жизни на Земле, поскольку движущиеся плиты меняют окружающую среду и заставляют жизнь на Земле приспосабливаться к новым условиям.

tectonic plates.jpg (103 KB)

Продолжительная температура

Движение тектонических плит требует теплой средней мантии. Чем ближе к ядру Земли, тем выше температура.

На дне плит, на глубине около 100 километров, температура составляет около +1300 градусов по Цельсию. На границе между средней мантией и внешним ядром, которое находится на глубине 2900 километров, температура составляет около +2700 градусов. А уже на границе внешнего ядра и ядра температура удваивается, достигая 6000 градусов. Именно эта часть такая горячая, как поверхность Солнца.

При такой высокой температуре практически все испаряется и превращается в газ. Но поскольку ядро находится под высоким давлением в глубине планеты, то железо, из которого оно состоит, остается в жидком или твердом состоянии.

Откуда, в конце концов, берется это тепло?

Тем не менее, возникает вопрос, откуда берется столько тепла? Естественно, не от Солнца. Хотя Солнце и согревает нас, и все растения, животных на поверхности Земли, но солнечный свет не может сильно проникнуть внутрь Земли, тем более на такую большую глубину.

На самом деле есть два источника тепла. Одно - тепло, которое Земля унаследовала во время своего формирования 4,5 миллиарда лет назад. Земля образовалась из солнечной туманности - гигантского газового облака, в результате бесконечных столкновений и слияний скал и обломков, процесс, который длился десятки миллионов лет.

Earտh core.JPG (38 KB)

Из-за этих столкновений и возникло огромное количество тепла, которого было достаточно, чтобы расплавить всю Землю.

Еще одним источником тепла является распад радиоактивных изотопов, который происходит повсеместно на Земле. Радиоактивные изотопы нестабильны. Они выделяют постоянный поток энергии, который превращается в тепло. Калий-40, торий-232, уран-235 и уран-238 - это радиоактивные изотопы, которые согревают ядро Земли.

Нет тепла, нет и движения плит, а значит - и жизни

Даже сейчас движущиеся тектонические плиты продолжают изменять поверхность Земли, постоянно создавая новые суши и новые океаны на протяжении миллионов и миллиардов лет. Тектонические плиты также влияют на атмосферу в течение упомянутого длительного периода.

Без внутреннего тепла Земли тектонические плиты не двигались бы. В результате, Земля бы замерзла. Наш мир, вероятно, был бы необитаемым.


 
  • Самые читаемые

месяц

неделя

день

 
 
 
 
  • Архив