Mengapa teras bumi. Misteri teras bumi: dari mana datangnya medan magnet planet kita

Saya akan cuba menerangkan dengan contoh besen.

Kesilapan pertama - fakta tidak dikumpulkan.

Mereka sangat heterogen dan mengelompokkan diri mereka ke dalam sistem pada jarak yang berbeza dari pusat pengetahuan sejarah. Ia adalah yang paling penting. Sains tidak mengumpul fakta di bawah lembangan, ia menyesuaikan lembangan dengan fakta. Anda berfikir secara berbeza dan melakukan sebaliknya, ini adalah khayalan, kerana anda membuang fakta-fakta yang pasti akan bercanggah dengan lembangan anda, iaitu, anda tidak melihat fakta ini, anda mengabaikannya.

Selanjutnya, semuanya bergantung pada peringkat kognisi, banyak lembangan ditemui, yang merangkumi sebahagian besar fakta diterima sebagai relatif benar dan seterusnya digunakan sebagai pengetahuan relatif, yang dalam amalan menjadi pengetahuan mutlak, dan fakta yang tidak jatuh, perhatian pada latihan diisytiharkan sebagai ralat, contohnya, 49%, 30%, dsb. kepada 0% (ini adalah gambaran kemajuan lembangan, yang mustahil dengan pemikiran yang anda ada). Dan anda hanya melihat ini, kerana anda diajar dengan cara ini di sekolah, bahawa pengetahuan ini adalah tetap, ini hanya ciri kaedah pengajaran, secara kasarnya anda sentiasa ditipu, mengatakan bahawa pengetahuan ini adalah mutlak, dan sains secara umum. mengatakan bahawa ilmu ini adalah relatif, ini adalah perkara biasa, kerana ini adalah bagaimana otak kita disusun, jika tidak ia tidak boleh belajar, bukan sains tidak sempurna, tetapi otak kita tidak sempurna. Dan hanya dalam pengkhususan yang sempit otak mula berfikir dalam konsep saintifik abstrak, ini adalah pakar, inilah yang saya bicarakan di atas.

Tetapi ini adalah amalan, dan teori saintifik, yang kita bincangkan secara beransur-ansur mencari lembangan baru, menemui yang terakhir, di mana SEMUA fakta dari kumpulan tertentu sesuai pada jarak tertentu, sebelum lembangan itu dipanggil hipotesis, dan mega- ini. lembangan dipanggil teori (ini adalah klasifikasi lama, hari ini semuanya adalah hipotesis), dan yang paling penting, ia meramalkan SEMUA fakta baru yang muncul dalam kumpulan tertentu, dalam jarak tertentu.

Hari ini kita berada di peringkat mega-lembangan dalam kebanyakan bidang pengetahuan, dan apa yang anda bangkitkan adalah lembangan lama yang tidak diperlukan lagi, kerana ia tidak berkesan, iaitu, bukan fakta yang dibuang, tetapi lembangan.

Sekarang, selanjutnya, sebaik sahaja kami memahami satu kumpulan fakta, kami mula melihat kumpulan fakta lain, yang berkelompok pada jarak yang lebih jauh daripada pusat pengetahuan dan yang kami tidak dapat mengukur dan melihat sebelum ini dan membina hipotesis mengenainya. berdasarkan fakta yang terletak di sempadan, iaitu, terdapat banyak lembangan tanpa amalan, yang, pada tahap yang lebih besar atau lebih kecil, meliputi keseluruhan fakta tidak langsung yang diikuti dari fakta sempadan untuk pemerhatian. Sehingga muncul lembangan yang akan menjelaskan mereka semua, semua fakta tidak langsung yang tidak dapat kita lihat, tetapi kita dapat melihat hubungan mereka dengan fakta yang kita ketahui sebelum ini, dan antara satu sama lain. Lembangan ini mungkin benar-benar bercanggah dengan lembangan mega sebelumnya, kerana kerana jarak, undang-undang yang mengikutnya kumpulan fakta sentiasa berbeza, kadang-kadang bertentangan.

Ini adalah, sebagai contoh, teori Newton (megatazik) dan Einstein (megatazik tidak langsung baru), ia adalah bertentangan dan pada masa yang sama objektif. Secara beransur-ansur, disebabkan kemajuan dalam arah kognisi yang sering selari, kita sudah mula melihat fakta langsung, dan bukan fakta tidak langsung, iaitu, sempadan yang boleh diperhatikan semakin berkembang dan jika anda sedar, maka SEGALANYA dalam relativiti umum adalah secara eksperimen. disahkan hari ini, sebaik sahaja alat muncul yang boleh melakukan ini mengesahkan, iaitu, yang boleh diperhatikan, bukan fakta tidak langsung.

Kitaran ini tidak berkesudahan, ini adalah jaminan keberkesanan kaedah kognisi saintifik, jika kita tidak melihat fakta dan secara tidak langsung tidak dapat menemuinya, maka kita tidak melihat ke arahnya dan tidak bimbang, kerana dalam praktiknya tidak boleh digunakan. Ini adalah perbezaan dari iman, apabila fakta seperti itu diada-adakan. Iaitu, kepada persoalan sama ada terdapat tuhan, sains mengatakan saya tidak tahu secara teori, tetapi dalam praktik ia mengatakan tidak, tetapi ini adalah pengetahuan relatif, sebaik sahaja fakta timbul dalam bidang pengetahuan yang diketahui, kita akan mempertimbangkan semula segala-galanya.

Satu lagi aspek penting ialah ramalan, jika fakta baru muncul dalam kumpulan fakta yang telah dimasukkan ke dalam kumpulan fakta yang dipelajari dengan baik pada jarak tertentu, yang telah meliputi lembangan mega, maka teori itu diisytiharkan tidak berfungsi dan perubahan sains. sepenuhnya, lembangan mega lama dibuang, tetapi tidak ada lembangan biasa yang dibuang lama yang mengalahkan lembangan mega, kerana ia tidak sesuai dengan banyak fakta lama, tetapi lembangan baru sedang dibuat yang boleh SERUPA dengan besen lama dan bukan pakar mula menjerit bahawa sains sendiri tidak tahu apa yang ia mahu dan semua pengetahuan saintifik adalah omong kosong dan saintis sentiasa berbohong. Ini juga satu kesilapan kerana fakta bahawa kita berfikir dalam analogi, kita berfikir dalam persamaan, ini adalah bagaimana litar saraf disusun.

Tetapi kita tidak tahu bahawa fakta baru dalam kumpulan fakta yang diketahui ini adalah sebahagian daripada kumpulan fakta baru dan, boleh dikatakan, puncak gunung ais atau sebahagian daripada kumpulan lama.

Kes pertama ialah relativiti am, kes kedua, contohnya, teori evolusi.

Itulah sebabnya kita selalu mengatakan secara teori bahawa kita tidak tahu apa-apa, kita tidak tahu sama ada Newton atau Darwin betul, tetapi dalam praktiknya kita mengatakan bahawa ya, mereka betul dan objektif, dan inilah yang diajar di sekolah, yang lebih mengelirukan pelajar. Memandangkan mereka menemui banyak fakta yang menyangkal kedua-dua Newton dan Darwin, tetapi mereka ternyata dari kumpulan fakta yang berbeza, kebanyakannya di sempadan antara mereka. Ini dipanggil penghalusan teori, contohnya, Darwin mempunyai teori evolusi sintetik, teori keseimbangan berselang dan teori evolusi moden, di mana terdapat pewarisan sifat yang diperolehi, dsb., apa yang dinafikan oleh semua yang sebelumnya. dan dinafikan betul, skalanya cuma berbeza.

Para saintis nampaknya mempunyai penjelasan baru mengapa teras Bumi kekal pepejal, walaupun suhunya lebih tinggi daripada suhu permukaan Matahari. Ternyata ini mungkin disebabkan oleh seni bina atom "bola" besi terhablur yang terletak di tengah-tengah planet kita.

Para penyelidik mencadangkan bahawa teras bumi mungkin dicirikan oleh keadaan atom yang tidak pernah dilihat sebelum ini yang membolehkannya menahan suhu dan tekanan luar biasa yang menjadi ciri, mengikut pengiraan, untuk pusat planet kita. Jika para saintis betul mengenai perkara ini, maka ini mungkin membantu menyelesaikan satu lagi misteri yang telah menghantui selama beberapa dekad.

Satu pasukan penyelidik di Institut Teknologi Diraja Sweden di Stockholm menggunakan Triolith, salah satu superkomputer paling berkuasa di negara itu, untuk mensimulasikan proses atom yang boleh berlaku kira-kira 6,400 kilometer di bawah permukaan bumi. Seperti mana-mana logam lain, struktur atom besi boleh berubah di bawah pengaruh perubahan suhu dan tekanan. Pada suhu bilik dan pada tekanan normal, besi berada dalam fasa padu berpusat badan (BCC) yang dipanggil kekisi kristal. Di bawah tekanan tinggi, bagaimanapun, kekisi berubah menjadi fasa padat heksagonal. Istilah ini menerangkan susunan atom dalam kekisi kristal logam, yang seterusnya, bertanggungjawab ke atas kekuatannya dan sifat-sifat lain, seperti sama ada logam dalam kes ini kekal dalam keadaan pepejal atau tidak.

Sebelum ini dipercayai bahawa keadaan besi yang padu dan terhablur dalam teras Bumi adalah disebabkan oleh fakta bahawa ia berada dalam fasa heksagon padat rapat kekisi kristal, memandangkan keadaan untuk bcc terlalu tidak stabil di sini. Walau bagaimanapun, kajian baru mungkin menunjukkan bahawa persekitaran di tengah-tengah planet kita sebenarnya mengeras dan memekatkan keadaan BCC, dan tidak memusnahkannya.

“Di bawah keadaan teras bumi, kekisi bcc besi menunjukkan corak resapan atom yang tidak kelihatan sebelum ini. Fasa bcc berjalan di bawah moto "Apa yang tidak membunuh saya menjadikan saya lebih kuat." Ketidakstabilan boleh mengganggu fasa bcc pada suhu rendah, tetapi suhu tinggi, sebaliknya, meningkatkan kestabilan fasa ini, "kata ketua penyelidik Anatoly Belonoshko.

Sebagai analogi untuk peningkatan aktiviti atom dalam besi di tengah-tengah Bumi, Belonoshko memetik dek kad shuffling, di mana atom (diwakili oleh kad) boleh sentiasa dan sangat cepat bercampur antara satu sama lain di bawah pengaruh suhu dan tekanan tinggi. , tetapi dek kekal sebagai satu keseluruhan. Dan angka ini sangat mengagumkan: 3.5 juta kali lebih tinggi daripada tekanan yang kita alami di permukaan, dan kira-kira 6000 darjah Celsius suhu lebih tinggi.

Data daripada superkomputer Triolith juga menunjukkan bahawa sehingga 96 peratus (lebih tinggi daripada pengiraan sebelumnya) jisim teras dalam Bumi berkemungkinan besar adalah besi. Selebihnya ialah nikel dan unsur ringan lain.

Satu lagi misteri yang mungkin dapat diselesaikan berkat penyelidikan baru-baru ini ialah mengapa gelombang seismik bergerak lebih pantas di antara kutub dan tidak merentasi khatulistiwa. Fenomena ini sering dirujuk sebagai anisotropi. Para penyelidik mengatakan bahawa tingkah laku kekisi bcc dalam besi di bawah keadaan ekstrem yang tipikal di pusat Bumi mungkin mencukupi untuk kesan anisotropi berskala besar, yang seterusnya, mewujudkan satu lagi bidang untuk saintis mengkaji pada masa hadapan.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa andaian ini diperoleh berdasarkan simulasi komputer khusus proses dinamik dalaman Bumi, dan berdasarkan model lain, hasil pengiraan mungkin berbeza. Sehingga kita memikirkan cara untuk menurunkan instrumen saintifik yang sesuai kepada kedalaman sedemikian, kita tidak akan dapat bercakap dengan pasti tentang ketepatan pengiraan. Dan memandangkan suhu dan tekanan yang boleh berlaku di sana, mendapatkan bukti langsung mengenai aktiviti teras planet mungkin sama sekali mustahil bagi kita.

Namun, walaupun menghadapi kesukaran, adalah penting untuk meneruskan penyelidikan sedemikian, kerana sebaik sahaja kita dapat mengetahui lebih lanjut tentang apa yang sebenarnya berlaku di dalam planet kita, kita akan mempunyai peluang yang lebih baik untuk mengetahui apa yang akan berlaku seterusnya.

MOSCOW, 12 Februari - RIA Novosti. Ahli geologi Amerika mengatakan bahawa teras dalaman Bumi tidak mungkin timbul 4.2 bilion tahun Bumi dalam bentuk di mana para saintis membayangkannya hari ini, kerana ini adalah mustahil dari sudut pandangan fizik, menurut artikel yang diterbitkan dalam jurnal. Surat EPS.

"Jika teras Bumi muda sepenuhnya terdiri daripada cecair tulen, homogen, maka nukleolus dalam tidak sepatutnya wujud pada dasarnya, kerana bahan ini tidak dapat menyejukkan kepada suhu di mana pembentukannya mungkin. Oleh itu, dalam kes ini, teras mungkin tidak homogen dalam komposisi, dan persoalan timbul bagaimana ia menjadi begitu. Ini adalah paradoks yang kami temui, "kata James van Orman (James Van Orman) dari Case Western Reserve University di Cleveland (AS).

Pada masa lalu, teras Bumi adalah cecair sepenuhnya, dan tidak terdiri daripada dua atau tiga, seperti yang dicadangkan oleh beberapa ahli geologi hari ini, lapisan - teras logam dalam dan lelehan besi dan unsur ringan di sekelilingnya.

Dalam keadaan ini, teras dengan cepat menyejuk dan kehilangan tenaga, yang membawa kepada kelemahan medan magnet yang dihasilkan olehnya. Selepas beberapa lama, proses ini mencapai titik kritikal tertentu, dan bahagian tengah nukleus "membeku", berubah menjadi nukleolus logam pepejal, yang disertai dengan lonjakan dan pertumbuhan dalam kekuatan medan magnet.

Masa peralihan ini sangat penting bagi ahli geologi, kerana ia membolehkan kita menganggarkan secara kasar berapa cepat teras Bumi menyejuk hari ini dan berapa lama "perisai" magnetik planet kita akan bertahan, melindungi kita daripada tindakan sinar kosmik, dan atmosfera Bumi - daripada angin suria.

Sekarang, seperti yang dinyatakan oleh Van Orman, kebanyakan saintis percaya bahawa ini berlaku pada saat-saat pertama kehidupan Bumi disebabkan oleh fenomena yang analognya boleh didapati di atmosfera planet ini atau dalam mesin soda di restoran makanan segera.

Ahli fizik telah lama menemui bahawa sesetengah cecair, termasuk air, kekal cair pada suhu jauh di bawah paras beku, melainkan terdapat kekotoran, hablur ais mikroskopik atau getaran kuat di dalamnya. Jika mudah untuk menggoncangkannya atau menjatuhkan setitik habuk ke dalamnya, maka cecair seperti itu membeku hampir serta-merta.

Sesuatu yang serupa, menurut ahli geologi, berlaku kira-kira 4.2 bilion tahun yang lalu di dalam teras Bumi, apabila sebahagian daripadanya tiba-tiba menghablur. Van Orman dan rakan-rakannya cuba menghasilkan semula proses ini menggunakan model komputer dalaman planet ini.

Pengiraan ini secara tidak dijangka menunjukkan bahawa teras dalaman Bumi tidak sepatutnya wujud. Ternyata proses penghabluran batuannya sangat berbeza daripada bagaimana air dan cecair supersejuk lain berkelakuan - ini memerlukan perbezaan suhu yang besar, lebih daripada seribu kelvin, dan saiz "butir habuk" yang mengagumkan, yang diameternya harus sama. kira-kira 20-45 kilometer.

Akibatnya, dua senario berkemungkinan besar - sama ada teras planet ini sepatutnya telah beku sepenuhnya, atau ia masih sepatutnya kekal cair sepenuhnya. Kedua-duanya tidak benar, kerana Bumi mempunyai pepejal dalam dan teras cecair luar.

Dalam erti kata lain, saintis belum mempunyai jawapan kepada soalan ini. Van Orman dan rakan-rakannya menjemput semua ahli geologi Bumi untuk memikirkan bagaimana "kepingan" besi yang cukup besar boleh terbentuk dalam mantel planet dan "tenggelam" di terasnya, atau mencari beberapa mekanisme lain yang akan menjelaskan bagaimana ia dibahagikan kepada dua bahagian.

Dengan ketebalan kira-kira 2200 km, di antaranya zon peralihan kadang-kadang dibezakan. Jisim teras ialah 1.932 10 24 kg.

Sangat sedikit yang diketahui tentang teras - semua maklumat diperoleh melalui kaedah geofizik atau geokimia tidak langsung, dan imej jirim teras tidak tersedia, dan tidak mungkin diperoleh pada masa hadapan. Walau bagaimanapun, penulis fiksyen sains telah menerangkan secara terperinci beberapa kali perjalanan ke teras Bumi dan kekayaan yang tidak terkira yang tersembunyi di sana. Harapan untuk khazanah teras mempunyai beberapa alasan, kerana menurut model geokimia moden, kandungan logam mulia dan unsur berharga lain agak tinggi dalam teras.

Sejarah pengajian

Mungkin salah satu andaian pertama tentang kewujudan kawasan peningkatan ketumpatan di dalam Bumi dibuat oleh Henry Cavendish, yang mengira jisim dan ketumpatan purata Bumi dan mendapati bahawa ia jauh lebih besar daripada ciri ketumpatan batu yang muncul. di permukaan bumi.

Kewujudan telah dibuktikan pada tahun 1897 oleh ahli seismologi Jerman E. Wiechert, dan kedalaman (2900 km) ditentukan pada tahun 1910 oleh ahli geofizik Amerika B. Gutenberg.

Pengiraan yang sama boleh dibuat untuk meteorit logam, yang merupakan serpihan nukleus badan planet kecil. Ternyata pembentukan teras di dalamnya berlaku lebih cepat, sepanjang masa urutan beberapa juta tahun.

Teori Sorokhtin dan Ushakov

Model yang diterangkan bukan satu-satunya. Jadi, menurut model Sorokhtin dan Ushakov, yang dibentangkan dalam buku "Pembangunan Bumi", proses pembentukan teras bumi terbentang selama kira-kira 1.6 bilion tahun (dari 4 hingga 2.6 bilion tahun yang lalu). Menurut penulis, pembentukan teras berlaku dalam dua peringkat. Pada mulanya, planet ini sejuk, dan tiada pergerakan di kedalamannya. Kemudian ia dipanaskan oleh pereputan radioaktif yang cukup untuk mula mencairkan besi logam. Ia mula mengalir ke pusat bumi, manakala disebabkan pembezaan graviti, sejumlah besar haba dibebaskan, dan proses pemisahan teras hanya dipercepatkan. Proses ini hanya pergi ke kedalaman tertentu, di bawahnya bahan itu sangat likat sehingga besi tidak dapat tenggelam lagi. Akibatnya, lapisan anulus (berat) padat besi cair dan oksidanya terbentuk. Ia terletak di atas bahan ringan "teras" purba Bumi.

Mengapa teras Bumi tidak menyejuk dan kekal dipanaskan pada suhu kira-kira 6000°C selama 4.5 bilion tahun? Soalannya sangat kompleks, yang mana, lebih-lebih lagi, sains tidak dapat memberikan jawapan yang boleh difahami dengan tepat 100%. Walau bagaimanapun, terdapat sebab objektif untuk ini.

Terlalu banyak misteri

Berlebihan, boleh dikatakan, misteri teras bumi dikaitkan dengan dua faktor. Pertama, tiada siapa yang tahu pasti bagaimana, bila dan dalam keadaan apa ia terbentuk - ia berlaku semasa pembentukan proto-Bumi atau sudah pada peringkat awal kewujudan planet yang terbentuk - semua ini adalah misteri besar. Kedua, adalah mustahil untuk mendapatkan sampel dari teras bumi - pastinya tiada siapa yang tahu kandungannya. Selain itu, semua data yang kita ketahui tentang nukleus dikumpul dengan kaedah dan model tidak langsung.

Mengapa teras bumi kekal panas?

Untuk cuba memahami mengapa teras bumi tidak menyejukkan untuk masa yang lama, anda perlu mengetahui terlebih dahulu apa yang menyebabkannya menjadi panas. Perut kita, seperti mana-mana planet lain, adalah heterogen, ia adalah lapisan yang ditandakan dengan jelas dengan ketumpatan yang berbeza. Tetapi ini tidak selalu berlaku: unsur-unsur berat perlahan-lahan turun, membentuk teras dalam dan luar, yang ringan dipaksa keluar ke atas, membentuk mantel dan kerak bumi. Proses ini berjalan dengan sangat perlahan dan disertai dengan pembebasan haba. Walau bagaimanapun, ini bukan sebab utama pemanasan. Seluruh jisim Bumi dengan daya yang besar menekan pusatnya, menghasilkan tekanan fenomenal kira-kira 360 GPa (3.7 juta atmosfera), akibatnya pereputan unsur radioaktif tahan lama yang terkandung dalam teras besi-silikon-nikel. mula berlaku, yang disertai oleh pelepasan haba yang besar.

Sumber pemanasan tambahan ialah tenaga kinetik yang dihasilkan akibat geseran antara lapisan yang berbeza (setiap lapisan berputar secara bebas antara yang lain): teras dalam dengan bahagian luar dan luar dengan mantel.

Usus planet (perkadaran tidak dipenuhi). Geseran antara tiga lapisan dalam berfungsi sebagai sumber tambahan pemanasan.

Berdasarkan perkara di atas, kita boleh menyimpulkan bahawa Bumi dan, khususnya, ususnya adalah mesin serba boleh yang memanaskan dirinya sendiri. Tetapi ia tidak boleh berterusan secara semula jadi selama-lamanya: stok unsur radioaktif di dalam teras perlahan-lahan hilang dan tidak akan ada apa-apa lagi untuk mengekalkan suhu.

Ia semakin sejuk!

Sebenarnya, proses penyejukan telah pun bermula sejak sekian lama, tetapi ia berjalan dengan sangat perlahan - dengan pecahan darjah setiap abad. Mengikut anggaran kasar, ia akan mengambil masa sekurang-kurangnya 1 bilion tahun untuk teras menyejuk sepenuhnya dan menghentikan tindak balas kimia dan lain-lain di dalamnya.

Jawapan pendek: Bumi, dan khususnya teras bumi, adalah mesin serba boleh yang memanaskan dirinya sendiri. Seluruh jisim planet menekan pusatnya, menghasilkan tekanan yang luar biasa dan dengan itu memulakan proses pereputan unsur radioaktif, akibatnya haba dibebaskan.

Planet Bumi kita mempunyai struktur berlapis dan terdiri daripada tiga bahagian utama: kerak bumi, mantel dan teras. Apakah pusat bumi? Nukleus. Kedalaman teras ialah 2900 km, dan diameternya kira-kira 3.5 ribu km. Di dalam - tekanan hebat 3 juta atmosfera dan suhu yang sangat tinggi - 5000 ° C. Untuk mengetahui apa yang ada di tengah-tengah Bumi, saintis mengambil masa beberapa abad. Malah teknologi moden tidak dapat menembusi lebih dalam daripada dua belas ribu kilometer. Lubang gerudi terdalam, terletak di Semenanjung Kola, mempunyai kedalaman 12,262 meter. Jauh dari pusat bumi.

Sejarah penemuan teras bumi

Salah seorang yang pertama meneka tentang kehadiran nukleus di tengah planet ini ialah ahli fizik dan kimia Inggeris Henry Cavendish pada akhir abad ke-18. Dengan bantuan eksperimen fizikal, dia mengira jisim Bumi dan, berdasarkan saiznya, menentukan ketumpatan purata bahan planet kita - 5.5 g / cm3. Ketumpatan batuan dan mineral yang diketahui dalam kerak bumi ternyata lebih kurang dua kali ganda. Dari sini diikuti andaian logik bahawa di tengah-tengah Bumi terdapat kawasan jirim yang lebih padat - teras.

Pada tahun 1897, ahli seismologi Jerman E. Wiechert, mengkaji laluan gelombang seismologi melalui bahagian dalam Bumi, dapat mengesahkan andaian kehadiran teras. Dan pada tahun 1910, ahli geofizik Amerika B. Gutenberg menentukan kedalaman lokasinya. Selepas itu, hipotesis tentang proses pembentukan nukleus juga dilahirkan. Diandaikan bahawa ia terbentuk sebagai hasil daripada pengendapan unsur yang lebih berat ke pusat, dan pada mulanya bahan planet itu adalah homogen (gas).

Teras diperbuat daripada apa?

Agak sukar untuk mengkaji bahan yang sampelnya tidak dapat diperoleh untuk mengkaji parameter fizikal dan kimianya. Para saintis hanya perlu menganggap kehadiran sifat-sifat tertentu, serta struktur dan komposisi nukleus dengan tanda tidak langsung. Terutama membantu dalam kajian struktur dalaman Bumi adalah kajian tentang perambatan gelombang seismik. Seismograf, terletak di banyak titik di permukaan planet, merekodkan kelajuan dan jenis gelombang seismik yang berlalu yang timbul daripada gegaran kerak bumi. Semua data ini memungkinkan untuk menilai struktur dalaman Bumi, termasuk teras.

Sehingga kini, saintis mencadangkan bahawa bahagian tengah planet ini adalah heterogen. Apakah yang terdapat di tengah bumi? Bahagian yang bersebelahan dengan mantel adalah teras cecair, terdiri daripada bahan cair. Rupa-rupanya, ia mengandungi campuran besi dan nikel. Idea ini membawa saintis untuk mengkaji meteorit besi, yang merupakan kepingan nukleus asteroid. Sebaliknya, aloi besi-nikel yang diperolehi mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada ketumpatan teras yang dijangkakan. Oleh itu, ramai saintis cenderung menganggap bahawa di tengah-tengah Bumi, teras, terdapat juga unsur kimia yang lebih ringan.

Ahli geofizik juga menerangkan kewujudan medan magnet dengan kehadiran teras cecair dan putaran planet mengelilingi paksinya sendiri. Adalah diketahui bahawa medan elektromagnet di sekeliling konduktor timbul apabila arus mengalir. Lapisan lebur yang bersebelahan dengan mantel berfungsi sebagai konduktor pembawa arus gergasi.

Bahagian dalam nukleus, walaupun suhu beberapa ribu darjah, adalah pepejal. Ini disebabkan oleh fakta bahawa tekanan di pusat planet ini sangat tinggi sehingga logam panas menjadi pepejal. Sesetengah saintis mencadangkan bahawa teras pepejal terdiri daripada hidrogen, yang, di bawah pengaruh tekanan yang luar biasa dan suhu yang sangat besar, menjadi seperti logam. Oleh itu, apakah pusat Bumi, ahli geofizik pun masih belum diketahui secara pasti. Tetapi jika kita mempertimbangkan isu ini dari sudut pandangan matematik, kita boleh mengatakan bahawa pusat Bumi terletak kira-kira 6378 km. dari permukaan planet.

Teras bumi termasuk dua lapisan dengan zon sempadan di antara mereka: cangkang cecair luar teras mencapai ketebalan 2266 kilometer, di bawahnya terdapat teras padat yang besar, diameternya, menurut anggaran, mencapai 1300 km. Zon peralihan mempunyai ketebalan yang tidak seragam dan secara beransur-ansur mengeras, melepasi teras dalam. Di permukaan lapisan atas, suhu berada dalam lingkungan 5960 darjah Celsius, walaupun data ini dianggap anggaran.

Anggaran komposisi teras luar dan kaedah untuk penentuannya

Sangat sedikit yang diketahui tentang komposisi malah lapisan luar teras bumi, kerana tidak mungkin untuk mendapatkan sampel untuk kajian. Unsur-unsur utama yang boleh terdiri daripada teras luar planet kita ialah besi dan nikel. Para saintis datang kepada hipotesis ini sebagai hasil daripada menganalisis komposisi meteorit, kerana pengembara dari angkasa lepas adalah serpihan nukleus asteroid dan planet lain.

Walau bagaimanapun, meteorit tidak boleh dianggap sama sekali dalam komposisi kimia, kerana badan kosmik asal adalah jauh lebih kecil daripada saiz Bumi. Selepas banyak penyelidikan, saintis membuat kesimpulan bahawa bahagian cecair bahan nuklear sangat dicairkan dengan unsur lain, termasuk sulfur. Ini menjelaskan ketumpatannya yang lebih rendah daripada aloi besi-nikel.

Apakah yang berlaku di bahagian luar teras planet?

Permukaan luar teras pada sempadan dengan mantel adalah tidak homogen. Para saintis mencadangkan bahawa ia mempunyai ketebalan yang berbeza, membentuk sejenis pelepasan dalaman. Ini disebabkan oleh pencampuran berterusan bahan dalam heterogen. Mereka berbeza dalam komposisi kimia dan juga mempunyai ketumpatan yang berbeza, jadi ketebalan sempadan antara teras dan mantel boleh berbeza dari 150 hingga 350 km.

Fantasi tahun lalu dalam karya mereka menggambarkan perjalanan ke pusat Bumi melalui gua yang dalam dan laluan bawah tanah. Adakah ia benar-benar mungkin? Malangnya, tekanan pada permukaan teras melebihi 113 juta atmosfera. Ini bermakna bahawa mana-mana gua akan "menghempas" dengan ketat walaupun pada peringkat menghampiri mantel. Ini menjelaskan mengapa tidak ada gua yang lebih dalam daripada 1 km di planet kita.

Bagaimanakah lapisan luar nukleus dikaji?

Para saintis boleh menilai rupa teras dan kandungannya dengan memantau aktiviti seismik. Jadi, sebagai contoh, didapati bahawa lapisan luar dan dalam berputar dalam arah yang berbeza di bawah pengaruh medan magnet. Teras Bumi masih menyimpan berpuluh-puluh misteri yang tidak dapat diselesaikan dan sedang menunggu penemuan asas baharu.

Bumi, bersama-sama dengan badan-badan lain dalam sistem suria, terbentuk daripada gas sejuk dan awan debu oleh pertambahan zarah-zarah yang membentuknya. Selepas kemunculan planet, peringkat baru perkembangannya bermula, yang dalam sains biasanya dipanggil pregeologi.
Nama tempoh itu disebabkan fakta bahawa bukti terawal proses lampau - batu igneus atau gunung berapi - tidak lebih lama daripada 4 bilion tahun. Hanya saintis hari ini boleh mengkajinya.
Tahap pra-geologi pembangunan Bumi masih penuh dengan banyak misteri. Ia meliputi tempoh 0.9 bilion tahun dan dicirikan oleh manifestasi luas gunung berapi di planet ini dengan pembebasan gas dan wap air. Pada masa inilah proses stratifikasi Bumi ke dalam cangkang utama bermula - teras, mantel, kerak dan atmosfera. Diandaikan bahawa proses ini dicetuskan oleh pengeboman meteorit yang sengit di planet kita dan pencairan bahagian individunya.
Salah satu peristiwa penting dalam sejarah Bumi ialah pembentukan teras dalamannya. Ini mungkin berlaku pada peringkat prageologi perkembangan planet, apabila semua jirim dibahagikan kepada dua geosfera utama - teras dan mantel.
Malangnya, teori yang boleh dipercayai tentang pembentukan teras bumi, yang akan disahkan oleh maklumat dan bukti saintifik yang serius, masih belum wujud. Bagaimanakah teras Bumi terbentuk? Untuk soalan ini, saintis menawarkan dua hipotesis utama.
Menurut versi pertama, bahan itu sejurus selepas pembentukan Bumi adalah homogen.
Ia terdiri sepenuhnya daripada zarah mikro, yang boleh diperhatikan hari ini dalam meteorit. Tetapi selepas tempoh masa tertentu, jisim yang pada mulanya homogen ini dibahagikan kepada teras berat, di mana semua besi berkaca, dan mantel silikat yang lebih ringan. Dalam erti kata lain, titisan besi cair dan sebatian kimia berat yang mengiringinya menetap di pusat planet kita dan membentuk teras di sana, yang sebahagian besarnya kekal cair hingga ke hari ini. Apabila unsur-unsur berat bercita-cita ke pusat Bumi, sanga ringan, sebaliknya, terapung ke atas - ke lapisan luar planet ini. Hari ini, unsur-unsur cahaya ini membentuk mantel atas dan kerak bumi.
Mengapakah pembezaan jirim sedemikian berlaku? Adalah dipercayai bahawa sejurus selepas selesai proses pembentukannya, Bumi mula menjadi panas secara intensif, terutamanya disebabkan oleh tenaga yang dikeluarkan dalam proses pengumpulan graviti zarah, serta disebabkan oleh tenaga pereputan radioaktif unsur kimia individu.
Pemanasan tambahan planet dan pembentukan aloi besi-nikel, yang, disebabkan oleh graviti tentu yang ketara, secara beransur-ansur turun ke pusat Bumi, telah difasilitasi oleh pengeboman meteorit yang dikatakan.
Walau bagaimanapun, hipotesis ini menghadapi beberapa kesukaran. Sebagai contoh, tidak sepenuhnya jelas bagaimana aloi besi-nikel, walaupun dalam keadaan cair, boleh tenggelam lebih daripada seribu kilometer dan mencapai kawasan teras planet.
Selaras dengan hipotesis kedua, teras Bumi terbentuk daripada meteorit besi yang bertembung dengan permukaan planet, dan kemudiannya ditumbuhi dengan cangkang silikat meteorit batu dan membentuk mantel.

Terdapat kecacatan yang serius dalam hipotesis ini. Dalam keadaan ini, di angkasa lepas, meteorit besi dan batu harus wujud secara berasingan. Kajian moden menunjukkan bahawa meteorit besi boleh timbul hanya di dalam perut planet yang pecah di bawah tekanan yang ketara, iaitu selepas pembentukan sistem suria kita dan semua planet.
Versi pertama kelihatan lebih logik, kerana ia menyediakan sempadan dinamik antara teras Bumi dan mantel. Ini bermakna proses pemisahan bahan di antara mereka boleh berterusan di planet ini untuk jangka masa yang sangat lama, dengan itu memberi pengaruh yang besar terhadap evolusi Bumi selanjutnya.
Oleh itu, jika kita mengambil hipotesis pertama pembentukan teras planet sebagai asas, maka proses pembezaan jirim terbentang selama kira-kira 1.6 bilion tahun. Disebabkan oleh pembezaan graviti dan pereputan radioaktif, pemisahan jirim telah dipastikan.
Unsur berat hanya tenggelam ke kedalaman di bawahnya yang mana bahan itu sangat likat sehingga besi tidak dapat tenggelam lagi. Hasil daripada proses ini, lapisan anulus yang sangat padat dan berat besi cair dan oksidanya terbentuk. Ia terletak di atas bahan ringan teras primordial planet kita. Selanjutnya, bahan silikat ringan telah diperah keluar dari pusat Bumi. Lebih-lebih lagi, ia telah dipaksa keluar di khatulistiwa, yang, mungkin, menandakan permulaan asimetri planet ini.
Diandaikan bahawa semasa pembentukan teras besi Bumi, penurunan ketara dalam jumlah planet berlaku, akibatnya permukaannya telah berkurangan sekarang. Unsur-unsur cahaya dan sebatiannya yang "muncul" ke permukaan membentuk kerak primer yang nipis, yang, seperti semua planet kumpulan daratan, terdiri daripada basalt gunung berapi yang dilapisi dari atas oleh lapisan sedimen.
Walau bagaimanapun, tidak mungkin untuk mencari bukti geologi yang hidup tentang proses lampau yang berkaitan dengan pembentukan teras dan mantel bumi. Seperti yang telah dinyatakan, batuan tertua di planet Bumi berumur kira-kira 4 bilion tahun. Kemungkinan besar, pada permulaan evolusi planet, di bawah pengaruh suhu dan tekanan tinggi, basalt primer telah bermetamorfosis, cair dan berubah menjadi batu granit-gneiss yang kita kenali.
Apakah teras planet kita, yang mungkin terbentuk pada peringkat awal perkembangan Bumi? Ia terdiri daripada cangkerang luar dan dalam. Menurut andaian saintifik, pada kedalaman 2900-5100 km terdapat teras luar, yang dalam sifat fizikalnya mendekati cecair.
Teras luar adalah aliran besi cair dan nikel, konduktor elektrik yang baik. Dengan teras inilah para saintis mengaitkan asal usul medan magnet bumi. Jurang 1270 km yang tinggal ke pusat Bumi diduduki oleh teras dalam, iaitu 80% besi dan 20% silikon dioksida.
Teras dalam adalah keras dan suhu tinggi. Jika bahagian luar bersambung terus dengan mantel, maka teras dalam Bumi wujud dengan sendirinya. Kekerasannya, walaupun suhu tinggi, dipastikan oleh tekanan besar di tengah planet, yang boleh mencapai 3 juta atmosfera.
Banyak unsur kimia akibatnya bertukar ke dalam keadaan logam. Oleh itu, bahkan telah dicadangkan bahawa teras dalam Bumi terdiri daripada hidrogen logam.
Teras dalaman yang padat mempunyai kesan yang serius terhadap kehidupan planet kita. Medan graviti planet tertumpu di dalamnya, yang mengekalkan cengkerang gas ringan, hidrosfera dan lapisan geosfera Bumi daripada berselerak.
Mungkin, medan sebegitu telah menjadi ciri teras sejak pembentukan planet, walau apa pun masa itu dari segi komposisi dan struktur kimianya. Ia menyumbang kepada penguncupan zarah yang terbentuk ke pusat.
Namun begitu, asal usul teras dan kajian struktur dalaman Bumi adalah masalah paling mendesak bagi saintis yang terlibat rapat dalam kajian sejarah geologi planet kita. Penyelesaian terakhir isu ini masih jauh. Untuk mengelakkan pelbagai percanggahan, sains moden telah menerima pakai hipotesis bahawa proses pembentukan teras mula berlaku serentak dengan pembentukan Bumi.