Yadro bilan yerning modeli. Sayyoramiz nimadan iborat: Yerning kesma tuzilishi

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 chiqaradi 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) ushbu 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 stansiyalar P va S to'lqinlarini yig'ishga qodir, lekin S to'lqinlari suyuqlik orqali o'tmaydi va P to'lqinlari nafaqat suyuqlik orqali o'tadi, balki sinadi!

Natijada, biz Yerning suyuq tashqi yadrosi borligini tushunishimiz mumkin, uning tashqarisida qattiq mantiya, ichida esa qattiq ichki yadro mavjud! 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 elementdir. 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 kattaroq bo'lgan er yadrosiga tushmoqdamiz. Bunday yuqori bosimlar uchun faza diagrammasi qanday ko'rinadi?

Ilm-fanning go'zalligi shundaki, agar sizda savolga darhol javob bo'lmasa ham, kimdir javobga olib kelishi mumkin bo'lgan tadqiqotni allaqachon qilgan 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.

Tadqiqot tarixi

Erning ichida zichligi yuqori bo'lgan hudud mavjudligini birinchilardan bo'lib taklif qilganlardan biri Genri Kavendish bo'lib, u massa va massani hisoblab chiqdi. o'rtacha zichlik Yer va u yer yuzasida joylashgan jinslarning zichligi xarakteristikasidan ancha katta ekanligini aniqladi.
Yadroning mavjudligi 1897 yilda nemis seysmologi E. Vichert tomonidan "seysmik soya" deb ataladigan effekt mavjudligi uchun isbotlangan. 1910 yilda bo'ylama seysmik to'lqinlar tezligining keskin sakrashi tufayli amerikalik geofizik B. Gutenberg uning sirtining chuqurligini aniqladi - 2900 km.

Geokimyo asoschisi V. M. Goldshmidt (nemis) Viktor Morits Goldshmidt(1888-1947) 1922 yilda yadro ibtidoiy Yerning o'sishi yoki undan keyingi davrlarida gravitatsiyaviy farqlanishi natijasida hosil bo'lishini taklif qildi. Temir yadro protoplanetar bulutda paydo boʻlganligi haqidagi muqobil gipotezani nemis olimi A.Eyken (1944), amerikalik olim E.Orovan va sovet olimi A.P.Vinogradovlar (60-70-yillar) ishlab chiqqanlar.

1941 yilda Kun va Ritman Quyosh va Yerning kimyoviy tarkibining identifikatsiya gipotezasiga va vodoroddagi fazaviy o'tish hisoblariga asoslanib, yer yadrosi metall vodoroddan iborat degan fikrni ilgari surdilar. Bu gipoteza eksperimental ravishda tekshirilmagan. Zarba siqish tajribalari shuni ko'rsatdiki, metall vodorodning zichligi yadro zichligidan taxminan kichikroq. Biroq, bu gipoteza keyinchalik gigant sayyoralar - Yupiter, Saturn va boshqalarning tuzilishini tushuntirishga moslashtirildi. Zamonaviy ilm-fan Magnit maydon aniq metall vodorod yadrosida paydo bo'lishi muhimdir.

Bundan tashqari, V.N.Lodochnikov va U.Ramsay pastki mantiya va yadro bir xil bo'lishini taklif qildi Kimyoviy tarkibi– yadro-mantiya chegarasida 1,36 Mbar bosimda mantiya silikatlari suyuq metall fazaga (metallangan silikat yadrosi) o‘tadi.

Yadro tarkibi

Yadro tarkibini faqat bir nechta manbalardan baholash mumkin.

Asteroidlar va protoplanetlar yadrolarining parchalari bo'lgan temir meteoritlarning namunalari yadro materialiga eng yaqin deb hisoblanadi. Biroq, temir meteoritlari er yadrosi materialiga teng emas, chunki ular juda kichikroq jismlarda hosil bo'lgan, ya'ni. boshqa fizik-kimyoviy parametrlar bilan.

Yadro zichligi gravimetrik ma'lumotlardan ma'lum bo'lib, u yanada cheklaydi komponent tarkibi. Yadro zichligi temir-nikel qotishmalarining zichligidan taxminan 10% kamroq bo'lganligi sababli, Yer yadrosida temir meteoritlarga qaraganda ko'proq yorug'lik elementlari mavjud.

Geokimyoviy mulohazalar asosida Yerning birlamchi tarkibini hisoblash va boshqa geosferalarda topilgan elementlarning ulushini hisoblab, yadro tarkibining taxminiy bahosini tuzish mumkin. Bunday hisob-kitoblarda yordam eritilgan temir va silikat fazalari orasidagi elementlarning taqsimlanishi bo'yicha yuqori harorat va yuqori bosimli tajribalar bilan ta'minlanadi.

Yer yadrosining shakllanishi

Shakllanish vaqti

Nukleatsiya - asosiy moment Yer tarixi. Ushbu hodisaning yoshini aniqlash uchun quyidagi fikrlardan foydalanilgan:

Yer hosil boʻlgan moddada 182 Hf izotopi mavjud boʻlib, uning yarim yemirilish davri 9 million yil boʻlib, 182 Vt izotopga aylanadi. Gafniy litofil element, yaʼni. Yerning birlamchi moddasi silikat va metall fazalarga boʻlinganda u asosan silikat fazada, metall fazada esa siderofil element boʻlgan volfram toʻplangan. Yerning metall yadrosida Hf/W nisbati nolga yaqin, silikat qobig'ida esa bu nisbat 15 ga yaqin.

Fraksiyalanmagan xondritlar va temir meteoritlarini tahlil qilish natijasida gafniy va volfram izotoplarining birlamchi nisbati ma'lum.
Agar yadro 182 Hf yarim yemirilish davridan ancha uzoqroq vaqtdan keyin hosil bo'lsa, u deyarli to'liq 182 Vt ga aylanishiga vaqt topadi va Yerning silikat qismidagi volframning izotopik tarkibi va uning yadrosi. xuddi xondritlardagi kabi.
Agar yadro 182 Hf hali parchalanmagan bo'lsa, u holda Yerning silikat qobig'i xondritlarga nisbatan 182 Vt dan ortiqroq bo'lishi kerak, bu aslida kuzatiladi.

Erning metall va silikat qismlarini ajratishning ushbu modeliga asoslanib, hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, yadro 30 million yildan kamroq vaqt ichida shakllangan, chunki qattiq zarralar birinchi marta Quyosh tizimida paydo bo'lgan. Xuddi shunday hisob-kitoblarni kichik sayyora jismlari yadrolarining bo'laklari bo'lgan metall meteoritlar uchun ham qilish mumkin. Ularda yadroning shakllanishi ancha tez sodir bo'ldi - bir necha million yil davomida. Ichki yosh qattiq yadro 2-4 milliard yil deb baholanadi.

Soroxtin-Ushakov nazariyasi

Soroxtin-Ushakov modeliga ko'ra, yer yadrosining hosil bo'lish jarayoni taxminan 1,6 milliard yil davom etgan (4 yildan 2,6 milliard yil oldin). Mualliflarning fikricha, yer yadrosining shakllanishi ikki bosqichda kechgan. Avvaliga sayyora sovuq edi va uning tubida hech qanday harakatlar sodir bo'lmadi. Keyin u energiya bilan isindi radioaktiv parchalanish erish boshlanishidan oldin metall temir, bu Yerning markaziga kira boshladi. Shu bilan birga, gravitatsiyaviy differentsiatsiya tufayli katta miqdordagi issiqlik ajralib chiqdi va yadroni ajratish jarayoni faqat tezlashdi. Bu jarayon faqat chuqurlikka o'tdi, uning ostida juda yuqori bosim ostida modda shu qadar yopishqoq bo'lib qoldiki, temir endi chuqurroq cho'kib keta olmadi. Natijada erigan temir va uning oksidi zich halqasimon qatlam hosil bo'ldi. U Yerning asl "yadrosi" ning engil moddasi ustida joylashgan edi. Keyinchalik silikat moddasi ekvatorda Yerning markazidan siqib chiqarildi, bu esa sayyoraning assimetriyasiga olib keldi.

Yer yadrosining hosil bo'lish mexanizmi

Yadrolanish mexanizmi haqida juda kam narsa ma'lum. Turli hisob-kitoblarga ko'ra, shakllanish sayyoralar va asteroidlarda emas, balki yuqori va o'rta mantiyada hukmronlik qiladigan bosim va haroratga yaqin bo'lgan bosim va haroratda sodir bo'lgan. Bu Yerning to'planishi paytida uning yangi gomogenlashuvi sodir bo'lganligini anglatadi.

Ichki yadroni doimiy ravishda yangilash mexanizmi

Bir qator tadqiqotlar so'nggi yillar yer yadrosining anomal xususiyatlarini ko'rsatdi - seysmik to'lqinlar yadroning sharqiy qismini g'arbiyga qaraganda tezroq kesib o'tishi aniqlandi. Klassik modellar shuni ko'rsatadiki, sayyoramizning ichki yadrosi simmetrik, bir hil va amalda barqaror shakllanish bo'lib, tashqi yadro materialining qattiqlashishi tufayli asta-sekin o'sib boradi. Biroq, ichki yadro ancha dinamik tuzilmadir.
Jozef Furye universitetlari tadqiqotchilari guruhi Jozef Furye universiteti va Lion (fr. Lion universiteti) Yerning ichki yadrosi g'arbda doimiy ravishda kristallanib, sharqda eriydi, degan taxminni ilgari surdi. Ichki yadroning geometrik markazi Yerning markaziga nisbatan siljiydi. G'arbiy va sharqdagi yadro qismlari bor turli haroratlar, bu bir tomonlama erish va kristallanishga olib keladi. Ichki yadroning butun massasini harakatga keltiradi, asta-sekin g'arbiy tomondan sharqiy tomonga o'tadi va u erda qulab tushadi. qattiq suyuq qobiq tarkibini yiliga 1,5 sm tezlikda to'ldiradi. Bular. 100 million yil ichida to'liq eritish. O'pkaning nisbati farqi va og'ir elementlar yadroning g'arbiy va sharqida tabiiy ravishda seysmik to'lqinlar tezligining farqiga olib keladi.

Qattiqlashuv va erishning bunday kuchli jarayonlari tashqi yadrodagi konvektiv oqimlarga ta'sir qilishi mumkin emas. Ular sayyora dinamosiga, Yerning magnit maydoniga, mantiya harakati va qit'alarning harakatiga ta'sir qiladi. Gipoteza yadroning aylanish tezligi va sayyoraning qolgan qismi o'rtasidagi tafovutni, magnit qutblarning tezlashtirilgan siljishini tushuntiradi.

Qaysi qadim zamonlar bu sodir bo'lganmi? 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 bor-yo'g'i o'n besh kilometr chuqurlikdagi quduqlarni burg'ilashga qodir - bundan 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 o'rganishgan toshlar, tabiiy ravishda ochiq. 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 ham 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 qotishmasining yadro markaziga (100 kilometrdan ortiq) o'tishi haqiqatiga shubha qilishadi. 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 bunday uzoq vaqt mavjudligini isbotlaydi magnit maydon Yerga yaqinligi va bu haqiqat zamonaviy zamonlar sayyoramiz avvalgi ilmiy farazlardan ko'ra ko'proq issiqlik chiqaradi.

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'oya 1948 yilda fin olimi V. Ramsey tomonidan qabul qilingan va ishlab chiqilgan. 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 tarkibi haqida bir-birini inkor etuvchi ikkita faraz shu tariqa 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 tadqiqotlar sayyoramiz markazida umumiy temir zahirasining kamida sakson foizi bo'lishi kerakligini ishonchli tarzda isbotladi... Demak, Yerning o'zagi temir ekanmi? Temir, lekin unchalik emas. Sof metall yoki sayyoraning markazida siqilgan sof metall qotishmasi Yer uchun juda og'ir bo'lar edi. Shuning uchun, tashqi yadroning moddasi engilroq elementlar - kislorod, alyuminiy, kremniy yoki oltingugurt bilan temir birikmalaridan iborat deb taxmin qilish kerak, ular eng keng tarqalgan. er qobig'i. 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, yosh jinslarda Yerning moddasida keng tarqalgan temir kabi og'ir elementlarning kamroq miqdori bo'lishini kutish mumkin.

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 fazasi Fe2O oksididan, ichki yadro esa metall temirdan yoki temir va nikel qotishmasidan iborat", deb yozadi Oleg Georgievich Soroxtin o'z kitobida. "Ichki va tashqi yadrolar orasidagi F o'tish qatlamini 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.