Yer yadrosi suyuq ekanligini ular qanday aniqlashgan? Yerning markazida nima bor

Kalitlaringizni erigan lava oqimiga tashlaganingizda, ular bilan xayrlashing, chunki, do'stim, ular hamma narsadir.
- Jek Handi

Nega bunday bo'lganini hammamiz bilamiz: chunki Yer okeanlari quruqlikni tashkil etuvchi toshlar va tuproqlar ustida suzib yuradi. Kamroq zichroq jismlar quyida cho'kayotgan zichroq jismlar ustida suzib yuradigan suzib yuruvchilik tushunchasi okeanlardan ham ko'proq narsani tushuntiradi.

Muzning suvda suzishini, atmosferada geliy sharining ko'tarilishini va toshlarning ko'lga cho'kishini tushuntiruvchi xuddi shu tamoyil Yer sayyorasi qatlamlari nima uchun ular shunday joylashishini tushuntiradi.

Yerning eng zich qismi, atmosfera, suv okeanlari ustida suzib yuradi, ular Yerning eng zich qismiga botib ketmaydigan zichroq mantiya ustida joylashgan Yer qobig'i ustida suzib yuradi: yadro.

Ideal holda, Yerning eng barqaror holati, piyoz kabi qatlamlarga ideal tarzda taqsimlangan, markazda eng zich elementlar joylashgan va siz tashqariga qarab harakatlanayotganda, har bir keyingi qatlam kamroq zich elementlardan iborat bo'ladi. Va har bir zilzila, aslida, sayyorani shu holatga olib boradi.

Va bu nafaqat Yerning, balki barcha sayyoralarning tuzilishini tushuntiradi, agar bu elementlar qaerdan kelganini eslasangiz.

Koinot yosh bo'lganida - bir necha daqiqalik yoshda - faqat vodorod va geliy mavjud edi. Yulduzlarda tobora og'irroq elementlar paydo bo'ldi va faqat bu yulduzlar o'lgandan keyingina og'irroq elementlar koinotga qochib, yulduzlarning yangi avlodlari paydo bo'lishiga imkon berdi.

Ammo bu safar bu barcha elementlarning aralashmasi - nafaqat vodorod va geliy, balki uglerod, azot, kislorod, kremniy, magniy, oltingugurt, temir va boshqalar - nafaqat yulduzni, balki bu yulduz atrofida protoplanetar diskni ham hosil qiladi.

Shakllanayotgan yulduz ichidagi bosim engilroq elementlarni tashqariga chiqarib yuboradi va tortishish diskdagi nosimmetrikliklar yiqilib, sayyoralarni hosil qiladi.

Qachon quyosh sistemasi to'rtta ichki dunyo tizimdagi barcha sayyoralar ichida eng zich. Merkuriy ushlab turolmaydigan eng zich elementlardan iborat katta miqdorda vodorod va geliy.

Quyoshdan massivroq va uzoqroq bo'lgan boshqa sayyoralar (shuning uchun uning nurlanishini kamroq qabul qiladigan) bu o'ta engil elementlarni ko'proq ushlab turishga muvaffaq bo'lishdi - gaz gigantlari shunday shakllangan.

Erdagi kabi barcha olamlarda o'rtacha eng zich elementlar yadroda to'plangan va engil elementlar uning atrofida tobora kamroq zichroq qatlamlarni hosil qiladi.

Eng barqaror element va eng og'ir element bo'lgan temirning yaratilganligi ajablanarli emas katta miqdorda o'ta yangi yulduz chegarasida va eng keng tarqalgan element hisoblanadi yer yadrosi. Ammo, ehtimol, ajablanarlisi shundaki, qattiq yadro va qattiq mantiya o'rtasida qalinligi 2000 km dan ortiq bo'lgan suyuq qatlam yotadi: Yerning tashqi yadrosi.

Yer sayyora massasining 30% ni o'z ichiga olgan qalin suyuqlik qatlamiga ega! Va biz uning mavjudligini juda aqlli usul yordamida bilib oldik - zilzilalar natijasida paydo bo'lgan seysmik to'lqinlar tufayli!

Zilzilada ikki turdagi seysmik to'lqinlar tug'iladi: asosiy siqilish to'lqini, P-to'lqini deb nomlanuvchi, uzunlamasına yo'l bo'ylab harakatlanadi.

Va dengiz yuzasidagi to'lqinlarga o'xshash S-to'lqini deb nomlanuvchi ikkinchi siljish to'lqini.

Dunyo bo'ylab seysmik stantsiyalar P va S to'lqinlarini olishga qodir, ammo S to'lqinlari suyuqlik orqali o'tmaydi va P to'lqinlari nafaqat suyuqlik orqali o'tadi, balki sinadi!

Natijada, Yerning suyuq tashqi yadrosi borligini, uning tashqarisida qattiq mantiya, ichida esa qattiq ichki yadro borligini tushunishimiz mumkin! Aynan shuning uchun ham Yer yadrosi eng og'ir va eng zich elementlarni o'z ichiga oladi va biz tashqi yadro suyuq qatlam ekanligini shu tarzda bilamiz.

Lekin nima uchun tashqi yadro suyuq? Barcha elementlar singari, temirning holati, qattiq, suyuq, gaz yoki boshqa bo'ladimi, uning bosimi va haroratiga bog'liq.

Temir siz o'rganib qolgan ko'pchilikka qaraganda murakkabroq element. Albatta, grafikda ko'rsatilganidek, u turli xil kristalli qattiq fazalarga ega bo'lishi mumkin, ammo biz oddiy bosimlarga qiziqmaymiz. Biz bosim dengiz sathidan million marta yuqori bo'lgan er yadrosiga tushmoqdamiz. Bunday yuqori bosimlar uchun faza diagrammasi qanday ko'rinadi?

Ilmning go'zalligi shundaki, agar sizda savolga darhol javob bo'lmasa ham, ehtimol kimdir javobni ochib beradigan to'g'ri tadqiqotni amalga oshirgan bo'lishi mumkin! Bu holatda, 2001 yilda Arens, Kollinz va Chen bizning savolimizga javob topdilar.

Diagrammada 120 GPa gacha bo'lgan ulkan bosim ko'rsatilgan bo'lsa-da, atmosfera bosimi atigi 0,0001 GPa ekanligini, ichki yadrodagi bosim esa 330-360 GPa ga etishini yodda tutish kerak. Yuqori qattiq chiziq erituvchi temir (yuqori) va qattiq temir (pastki) o'rtasidagi chegarani ko'rsatadi. Eng oxiridagi qattiq chiziq qanday keskin yuqoriga burilishini payqadingizmi?

Temirning 330 GPa bosimda erishi uchun quyosh yuzasida hukmronlik qiladigan harorat bilan taqqoslanadigan juda katta harorat talab qilinadi. Pastroq bosimlarda bir xil haroratlarda temirni osongina ushlab turadi suyuqlik holati, va undan yuqori darajalarda - qattiq holatda. Bu Yerning yadrosi nuqtai nazaridan nimani anglatadi?

Bu shuni anglatadiki, Yer sovishi bilan uning ichki harorati pasayadi, lekin bosim o'zgarishsiz qoladi. Ya'ni, Yerning paydo bo'lishi paytida, ehtimol, butun yadro suyuq edi va u sovib ketganda, ichki yadro o'sib boradi! Va bu jarayonda qattiq temir suyuq temirga qaraganda yuqori zichlikka ega bo'lganligi sababli, Yer asta-sekin qisqaradi, bu esa zilzilalarga olib keladi!

Shunday qilib, Yerning yadrosi suyuq, chunki u temirni eritish uchun etarlicha issiq, lekin faqat bosim darajasi past bo'lgan hududlarda. Yer qarib, sovib borgani sari, ko'proq yadro qattiq bo'lib qoladi va shuning uchun Yer biroz qisqaradi!

Agar biz kelajakka uzoq nazar tashlamoqchi bo'lsak, Merkuriyda kuzatilgan xususiyatlar bilan bir xil xususiyatlar paydo bo'lishini kutishimiz mumkin.

Merkuriy o'zining kichik o'lchamlari tufayli allaqachon sovigan va sezilarli darajada qisqargan va sovutish tufayli siqilish zarurati tufayli paydo bo'lgan yuzlab kilometr uzunlikdagi yoriqlar mavjud.

Xo'sh, nima uchun Yerning suyuq yadrosi bor? Chunki u hali sovib qolmagan. Va har bir zilzila Yerning so'nggi, sovigan va to'liq qattiq holatiga kichik yondashuvidir. Ammo tashvishlanmang, o'sha daqiqadan ancha oldin Quyosh portlaydi va siz bilgan har bir kishi juda uzoq vaqt davomida o'lib qoladi.

Yer yadrosining tuzilishi haqida son-sanoqsiz fikrlar bildirilgan. Rossiyalik geolog va akademik Dmitriy Ivanovich Sokolovning aytishicha, Yer ichidagi moddalar eritish pechida shlak va metall kabi tarqaladi.

Bu majoziy taqqoslash bir necha bor tasdiqlangan. Olimlar koinotdan kelgan temir meteoritlarni sinchkovlik bilan o'rganib, ularni parchalangan sayyora yadrosining parchalari deb hisoblashdi. Bu shuni anglatadiki, Yerning yadrosi ham erigan holatda og'ir temirdan iborat bo'lishi kerak.

1922 yilda norvegiyalik geokimyogari Viktor Morits Goldshmidt butun sayyora suyuq holatda bo'lgan bir paytda Yer moddasining umumiy tabaqalanishi g'oyasini ilgari surdi. U buni po'lat tegirmonlarida o'rganiladigan metallurgiya jarayoniga o'xshatish orqali oldi. "Suyuq eritma bosqichida, - dedi u, - Yer moddasi uchta aralashmaydigan suyuqliklarga bo'lingan - silikat, sulfid va metall. Keyinchalik sovutish bilan bu suyuqliklar Yerning asosiy qobiqlarini - qobiq, mantiya va temir yadrosini hosil qildi!

Biroq, bizning vaqtimizga yaqinroq, sayyoramizning "issiq" kelib chiqishi g'oyasi "sovuq" yaratilishdan tobora pastroq bo'lib qoldi. Va 1939 yilda Lodochnikov Yerning ichki qismining shakllanishining boshqa rasmini taklif qildi. Bu vaqtga kelib, materiyaning fazali o'tishlari g'oyasi allaqachon ma'lum edi. Lodochnikov materiyadagi fazaviy o'zgarishlar chuqurlashib borishi bilan kuchayishini taklif qildi, buning natijasida materiya qobiqlarga bo'linadi. Bunday holda, yadro temir bo'lishi shart emas. U "metall" holatda bo'lgan haddan tashqari mustahkamlangan silikat jinslaridan iborat bo'lishi mumkin. Bu g'oyani 1948 yilda fin olimi V. Ramsey o'zlashtirgan va ishlab chiqqan. Ma'lum bo'lishicha, Yer yadrosi mantiyadan boshqacha jismoniy holatga ega bo'lsa-da, uni temirdan iborat deb hisoblash uchun hech qanday asos yo'q. Oxir oqibat, haddan tashqari mustahkamlangan olivin metall kabi og'ir bo'lishi mumkin ...

Yadro tarkibiga oid ikkita bir-birini inkor etuvchi gipoteza shu tarzda paydo bo'ldi. Ulardan biri E. Vichertning Yer yadrosi uchun material sifatida engil elementlarning kichik qo'shimchalari bilan temir-nikel qotishmasi haqidagi g'oyalari asosida ishlab chiqilgan. Va ikkinchisi - V.N. tomonidan taklif qilingan. Lodochnikov va V. Ramsey tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, unda yadro tarkibi mantiya tarkibidan farq qilmaydi, lekin undagi modda ayniqsa zich metalllashtirilgan holatda.

Tarozi qaysi tomonga burilishini aniqlash uchun ko'plab mamlakatlar olimlari laboratoriyalarda tajribalar o'tkazdilar va hisob-kitoblar natijalarini seysmik tadqiqotlar va laboratoriya tajribalari ko'rsatgan natijalar bilan taqqoslab, hisoblab chiqdilar.

Oltmishinchi yillarda mutaxassislar nihoyat shunday xulosaga kelishdi: yadroda hukmron bo'lgan bosim va haroratda silikatlarni metalllashtirish gipotezasi tasdiqlanmagan! Qolaversa, olib borilgan izlanishlar sayyoramiz markazida umumiy temir zahirasining kamida sakson foizi bo‘lishi kerakligini ishonchli isbotladi... Demak, Yerning yadrosi temir ekan-da? Temir, lekin unchalik emas. Sof metall yoki sayyoraning markazida siqilgan sof metall qotishmasi Yer uchun juda og'ir bo'lar edi. Shuning uchun, tashqi yadro materiali er qobig'ida eng ko'p uchraydigan engil elementlar - kislorod, alyuminiy, kremniy yoki oltingugurt bilan temir birikmalaridan iborat deb taxmin qilish kerak. Lekin qaysi biri aniq? Bu noma'lum.

Shunday qilib, rus olimi Oleg Georgievich Soroxtin yangi tadqiqotga kirishdi. Keling, uning fikrlash jarayonini soddalashtirilgan shaklda kuzatishga harakat qilaylik. Geologiya fanining so'nggi yutuqlariga asoslanib, sovet olimi Yer shakllanishining birinchi davrida, ehtimol, ko'proq yoki kamroq bir hil bo'lgan degan xulosaga keladi. Uning barcha moddalari butun hajm bo'ylab taxminan teng taqsimlangan.

Biroq, vaqt o'tishi bilan, temir kabi og'irroq elementlar mantiyaga "cho'kib", sayyoramizning markaziga qarab chuqurroq bora boshladi. Agar shunday bo'lsa, yosh va eski jinslarni solishtirganda, biz yosh jinslarda kamroq tarkibni kutishimiz mumkin. og'ir elementlar, Yer materiyasida keng tarqalgan bir xil temir.

Qadimgi lavalarni o'rganish bu taxminni tasdiqladi. Biroq, Yerning yadrosi sof temir bo'lishi mumkin emas. Buning uchun juda yengil.

Temirning markazga yo'ldoshi nima edi? Olim ko'plab elementlarni sinab ko'rdi. Ammo ba'zilari eritmada yaxshi erimagan, boshqalari esa mos kelmaydigan bo'lib chiqdi. Va keyin Soroxtin bir fikrga keldi: eng keng tarqalgan element, kislorod, temirning hamrohi emasmi?

To'g'ri, hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, temir va kislorod birikmasi - temir oksidi yadro uchun juda engil ko'rinadi. Ammo chuqurlikdagi siqilish va isitish sharoitida temir oksidi ham fazaviy o'zgarishlarga duch kelishi kerak. Yerning markaziga yaqin sharoitda faqat ikkita temir atomi bitta kislorod atomini ushlab turishi mumkin. Bu hosil bo'lgan oksidning zichligi kattaroq bo'lishini anglatadi ...

Va yana hisob-kitoblar, hisob-kitoblar. Ammo olingan natija fazaviy o'zgarishlarga uchragan temir oksididan qurilgan er yadrosining zichligi va massasi talab qilinadigan qiymatni aniq berishini ko'rsatganida qanday mamnuniyat bor? zamonaviy model yadrolari!

Mana bu - sayyoramizning butun qidiruv tarixidagi zamonaviy va, ehtimol, eng ishonchli modeli. “Yerning tashqi yadrosi bir valentli temir oksidi Fe2O dan, ichki yadrosi esa temir oksididan iborat. metall temir yoki temir va nikel qotishmasi, deb yozadi Oleg Georgievich Soroxtin o'z kitobida. "Ichki va tashqi yadrolar orasidagi F o'tish qatlami temir sulfid - troillit FeS dan iborat deb hisoblash mumkin."

Ko'plab taniqli geologlar va geofiziklar, okeanologlar va seysmologlar - sayyorani o'rganadigan fanning barcha sohalari vakillari - yadroning Yerning asosiy moddasidan chiqishi haqidagi zamonaviy gipotezani yaratishda ishtirok etmoqdalar. Olimlarning fikriga ko'ra, Yerning tektonik rivojlanish jarayonlari chuqurlikda uzoq vaqt davom etadi, hech bo'lmaganda sayyoramizni yana bir necha milliard yil oldinda. Faqat shu beqiyos vaqtdan keyin Yer soviydi va o'lik kosmik jismga aylanadi. Ammo bu vaqtgacha nima bo'ladi?..

Insoniyat necha yoshda? Bir million, ikki, yaxshi, ikki yarim. Va bu davrda odamlar nafaqat to'rt oyoqdan turib, olovni o'rab olishdi va atomdan energiya olishni tushunishdi, balki odamlarni kosmosga, avtomatlarni quyosh tizimining boshqa sayyoralariga jo'natishdi va texnik ehtiyojlar uchun koinot yaqinida o'zlashtirdilar.

O'z sayyoramizning chuqur ichaklarini tadqiq qilish va undan keyin foydalanish - bu allaqachon ilmiy taraqqiyot eshigini taqillagan dastur.

Er yadrosi ikki qatlamni o'z ichiga oladi, ular orasida chegara zonasi mavjud: yadroning tashqi suyuq qobig'i qalinligi 2266 kilometrga etadi, uning ostida diametri 1300 km ga teng bo'lgan massiv zich yadro joylashgan. O'tish zonasi bir xil bo'lmagan qalinlikka ega va asta-sekin qattiqlashib, ichki yadroga aylanadi. Yuqori qatlam yuzasida harorat 5960 daraja Selsiy atrofida, garchi bu ma'lumotlar taxminiy hisoblanadi.

Tashqi yadroning taxminiy tarkibi va uni aniqlash usullari

Hatto er yadrosining tashqi qatlamining tarkibi haqida hali ham juda kam narsa ma'lum, chunki o'rganish uchun namunalar olish mumkin emas. Sayyoramizning tashqi yadrosini tashkil qilishi mumkin bo'lgan asosiy elementlar temir va nikeldir. Olimlar bu gipotezaga meteoritlarning tarkibini tahlil qilish natijasida kelishgan, chunki kosmosdan sayohatchilar asteroidlar va boshqa sayyoralar yadrolarining parchalaridir.

Shunga qaramay, meteoritlarni mutlaqo bir xil deb hisoblash mumkin emas kimyoviy tarkibi, chunki asl kosmik jismlar Yerdan ancha kichikroq edi. Ko‘p izlanishlardan so‘ng olimlar yadro moddasining suyuq qismi boshqa elementlar, jumladan, oltingugurt bilan juda suyultirilgan degan xulosaga kelishdi. Bu uning zichligi temir-nikel qotishmalariga qaraganda pastroq ekanligini tushuntiradi.

Sayyoraning tashqi yadrosida nima sodir bo'ladi?

Mantiya bilan chegaradagi yadroning tashqi yuzasi heterojendir. Olimlar bu borligini taxmin qilmoqdalar turli qalinligi, ichki relyefning bir turini shakllantirish. Bu heterojen chuqur moddalarning doimiy aralashishi bilan izohlanadi. Ular kimyoviy tarkibida farqlanadi, shuningdek, turli xil zichlikka ega, shuning uchun yadro va mantiya orasidagi chegara qalinligi 150 dan 350 km gacha o'zgarishi mumkin.

O'tgan yillardagi fantast yozuvchilar o'z asarlarida chuqur g'orlar va g'orlar orqali Yerning markaziga sayohatni tasvirlashgan. er osti o'tish joylari. Bu haqiqatan ham mumkinmi? Afsuski, yadro yuzasidagi bosim 113 million atmosferadan oshadi. Bu shuni anglatadiki, har qanday g'or hatto mantiyaga yaqinlashish bosqichida ham qattiq "yopildi". Bu nima uchun sayyoramizda kamida 1 km dan chuqurroq g'orlar yo'qligini tushuntiradi.

Yadroning tashqi qatlamini qanday o'rganasiz?

Olimlar seysmik faollikni kuzatish orqali yadro qanday ko'rinishini va u nimadan iboratligini aniqlashlari mumkin. Shunday qilib, masalan, tashqi va ichki qatlamlar ichkariga aylanishi aniqlandi turli yo'nalishlar Ta'sir ostida magnit maydon. Yerning yadrosi yana o'nlab narsalarni yashiradi hal qilinmagan sirlar va yangi fundamental kashfiyotlar kutmoqda.

Qaysi qadim zamonlar bu sodir bo'ldimi? Bu savollarning barchasi insoniyatni uzoq vaqtdan beri tashvishga solib kelmoqda. Va ko'plab olimlar chuqurlikda nima borligini tezda bilib olishni xohlashdi? Ammo bularning barchasini o'rganish unchalik oson emasligi ma'lum bo'ldi. Axir, bugungi kunda ham hamma narsaga ega zamonaviy qurilmalar Barcha turdagi tadqiqotlarni o'tkazish uchun insoniyat yer qa'riga bor-yo'g'i o'n besh kilometrga quduq burg'ilashga qodir - ortiq emas. Va to'liq va keng qamrovli tajribalar uchun kerakli chuqurlik kattaroq bo'lishi kerak. Shunung uchun olimlar va biz turli xil yuqori aniqlikdagi asboblar yordamida Yer yadrosi qanday shakllanganligini hisoblashimiz kerak.

Yerni o'rganish

Qadim zamonlardan beri odamlar tabiiy ravishda ochiq toshlarni o'rganishgan. Qoyalar va tog‘ yonbag‘irlari, daryolar va dengizlarning tik qirg‘oqlari... Bu yerda, ehtimol, millionlab yillar avval mavjud bo‘lgan narsalarni o‘z ko‘zingiz bilan ko‘rishingiz mumkin. Va ba'zilarida mos joylar quduqlar qazilmoqda. Ulardan biri uning chuqurligida - o'n besh ming metr. Odamlar qazish uchun qazilgan minalar ham ichki yadroni o'rganishga yordam beradi, albatta, ular uni "olish" mumkin emas. Ammo bu konlar va quduqlardan olimlar tog 'jins namunalarini olishlari mumkin, shu tarzda ularning o'zgarishi va kelib chiqishi, tuzilishi va tarkibini o'rganishlari mumkin. Bu usullarning kamchiligi shundaki, ular faqat quruqlikni va faqat Yer qobig'ining yuqori qismini o'rganishga qodir.

Yerning yadrosida sharoitlarni qayta tiklash

Ammo geofizika va seysmologiya - zilzilalar va sayyoraning geologik tarkibi haqidagi fanlar olimlarga kontaktsiz chuqurroq va chuqurroq kirib borishga yordam beradi. Seysmik to'lqinlar va ularning tarqalishini o'rganish orqali mantiya va yadro nimadan iboratligi aniqlanadi (masalan, tarkibi bilan bir xil tarzda aniqlanadi. tushgan meteoritlar). Bunday bilimlar olingan ma'lumotlarga asoslanadi - bilvosita - haqida jismoniy xususiyatlar moddalar. Shuningdek, bugungi kunda zamonaviy ma'lumotlardan olingan sun'iy yo'ldoshlar, orbitada joylashgan.

Sayyora tuzilishi

Olingan ma'lumotlarni umumlashtirib, olimlar Yerning tuzilishi murakkab ekanligini tushunishga muvaffaq bo'lishdi. U kamida uchta teng bo'lmagan qismdan iborat. Markazda ulkan mantiya bilan o'ralgan kichik yadro joylashgan. Mantiya umumiy hajmning taxminan oltidan besh qismini egallaydi Globus. Va tepada hamma narsa Yerning juda nozik tashqi qobig'i bilan qoplangan.

Yadro tuzilishi

Yadro - markaziy, o'rta qism. U bir necha qatlamlarga bo'linadi: ichki va tashqi. Aksariyat zamonaviy olimlarning fikricha, ichki yadro qattiq, tashqi yadro esa suyuq (erigan holatda). Va yadro juda og'ir: uning og'irligi butun sayyora massasining uchdan biridan ko'prog'ini tashkil etadi, hajmi 15 dan sal ko'proq. Asosiy harorat juda yuqori, 2000 dan 6000 darajagacha. Ilmiy taxminlarga ko'ra, Yerning markazi asosan temir va nikeldan iborat. Ushbu og'ir segmentning radiusi 3470 kilometrni tashkil qiladi. Va uning yuzasi taxminan 150 million kvadrat kilometrni tashkil etadi, bu taxminan Yer yuzasidagi barcha qit'alarning maydoniga teng.

Yerning yadrosi qanday shakllangan

Sayyoramizning yadrosi haqida juda kam ma'lumot mavjud va uni faqat bilvosita olish mumkin (yadro tosh namunalari yo'q). Shuning uchun, nazariyalar faqat Yerning yadrosi qanday shakllanganligi haqidagi faraziy tarzda ifodalanishi mumkin. Yer tarixi milliardlab yillarga borib taqaladi. Aksariyat olimlar dastlab sayyora juda bir hil bo'lib shakllangan degan nazariyaga amal qilishadi. Yadroni ajratib olish jarayoni keyinroq boshlandi. Va uning tarkibi nikel va temirdir. Yerning yadrosi qanday shakllangan? Ushbu metallarning erishi asta-sekin sayyora markaziga cho'kib, yadroni tashkil etdi. Bu ko'proq xarajat evaziga keldi solishtirma og'irlik eritish.

Alternativ nazariyalar

Ushbu nazariyaning muxoliflari ham bor, ular o'zlarining juda asosli dalillarini taqdim etadilar. Birinchidan, bu olimlar temir va nikel qotishmasi yadro markaziga (bu 100 kilometrdan ortiq) o'tganligini shubha ostiga qo'yishadi. Ikkinchidan, agar meteoritlarga o'xshash silikatlardan nikel va temir ajralib chiqadi deb faraz qilsak, unda mos keladigan pasayish reaktsiyasi sodir bo'lishi kerak edi. Bu, o'z navbatida, juda ko'p miqdordagi kislorodning chiqishi bilan birga bo'lishi kerak edi. Atmosfera bosimi bir necha yuz ming atmosfera. Ammo Yerning o'tmishida bunday atmosferaning mavjudligi haqida hech qanday dalil yo'q. Aynan shuning uchun ham butun sayyoraning shakllanishi davrida yadroning dastlabki shakllanishi haqida nazariyalar ilgari surildi.

2015 yilda Oksford olimlari hatto Yer sayyorasining yadrosi urandan iborat va radioaktivlikka ega bo'lgan nazariyani taklif qilishdi. Bu bilvosita Yer yaqinida magnit maydonining uzoq vaqt mavjudligini va ichida ekanligini isbotlaydi zamonaviy zamonlar sayyoramiz avvalgi ilmiy farazlardan ko'ra ko'proq issiqlik chiqaradi.

Bizning Yer sayyoramiz qatlamli tuzilishga ega va uchta asosiy qismdan iborat: er qobig'i, mantiya va yadro. Yerning markazi nima? Yadro. Yadroning chuqurligi 2900 km, diametri esa taxminan 3,5 ming km. Ichkarida 3 million atmosfera va aql bovar qilmaydigan dahshatli bosim mavjud yuqori harorat- 5000 ° S. Olimlarga Yerning markazida nima borligini aniqlash uchun bir necha asr kerak bo'ldi. Hatto zamonaviy texnologiya o'n ikki ming kilometrdan chuqurroq kira olmadi. Kola yarim orolida joylashgan eng chuqur quduq 12262 metr chuqurlikka ega. Bu Yerning markazidan ancha uzoqda.

Yer yadrosining ochilish tarixi

Sayyoramizning markazida yadro borligi haqida birinchilardan biri 18-asr oxirida ingliz fizigi va kimyogari Genri Kavendish edi. Yordamida jismoniy tajribalar u Yerning massasini hisoblab chiqdi va uning kattaligiga qarab aniqladi o'rtacha zichlik sayyoramizning moddalari - 5,5 g / sm3. Ma'lum zichlik toshlar va er qobig'ida taxminan ikki baravar kamroq minerallar mavjud edi. Bu Yerning markazida zichroq materiya mintaqasi - yadro bor degan mantiqiy taxminga olib keldi.

1897 yilda nemis seysmologi E. Vichert Yerning ichki qismidan seysmologik to'lqinlarning o'tishini o'rganib, yadro mavjudligi haqidagi taxminni tasdiqlay oldi. 1910 yilda esa amerikalik geofizik B. Gutenberg uning joylashuvi chuqurligini aniqladi. Keyinchalik yadro hosil bo'lish jarayoni haqida farazlar paydo bo'ldi. Taxminlarga ko'ra, u og'irroq elementlarning markazga joylashishi natijasida hosil bo'lgan va dastlab sayyoraning moddasi bir hil (gazsimon) bo'lgan.

Yadro nimadan iborat?

Uning fizik va kimyoviy parametrlarini o'rganish uchun namunasi olinmaydigan moddani o'rganish juda qiyin. Olimlar faqat ma'lum xususiyatlarning mavjudligini, shuningdek, bilvosita dalillarga asoslangan yadroning tuzilishi va tarkibini taxmin qilishlari kerak. Yerning ichki tuzilishini o‘rganishda seysmik to‘lqinlarning tarqalishini o‘rganish ayniqsa foydali bo‘ldi. Sayyora yuzasining ko'p nuqtalarida joylashgan seysmograflar yer qobig'ining silkinishi natijasida yuzaga keladigan seysmik to'lqinlarning tezligi va turlarini qayd etadi. Bu ma'lumotlarning barchasi hukm qilish imkonini beradi ichki tuzilishi Yer, shu jumladan yadro.

Ayni paytda olimlar sayyoramizning markaziy qismi heterojen ekanligini taxmin qilmoqdalar. Yerning markazida nima bor? Mantiyaga tutashgan qism suyuq yadro bo'lib, erigan moddalardan iborat. Ko'rinishidan, tarkibida temir va nikel aralashmasi mavjud. Olimlarni bu fikrga asteroid yadrolari bo'laklari bo'lgan temir meteoritlarni o'rganish sabab bo'ldi. Boshqa tomondan, hosil bo'lgan temir-nikel qotishmalari ko'proq yuqori zichlik kutilgan yadro zichligidan ko'ra. Shu sababli, ko'plab olimlar Yerning markazida, yadroda, engilroq bor deb taxmin qilishga moyil. kimyoviy elementlar.

Geofiziklar magnit maydonning mavjudligini suyuq yadro mavjudligi va sayyoraning o'z o'qi atrofida aylanishi bilan izohlaydilar. Ma'lumki, oqim o'tganda o'tkazgich atrofida elektromagnit maydon paydo bo'ladi. Mantiyaga tutashgan erigan qatlam shunday ulkan oqim o'tkazuvchi o'tkazgich bo'lib xizmat qiladi.

Ichki yadro, bir necha ming daraja haroratga qaramay, hisoblanadi qattiq. Buning sababi shundaki, sayyora markazidagi bosim juda yuqori bo'lib, issiq metallar qattiq holga keladi. Ba'zi olimlar buni taklif qilishadi qattiq yadro vodoroddan iborat bo'lib, u aql bovar qilmaydigan bosim va ulkan harorat ta'sirida metallga o'xshaydi. Shunday qilib, hatto geofiziklar ham Yerning markazi nima ekanligini aniq bilishmaydi. Ammo masalani matematik nuqtai nazardan ko'rib chiqsak, Yerning markazi taxminan 6378 km uzoqlikda ekanligini aytishimiz mumkin. sayyora yuzasidan.