Kwa nini kiini cha dunia. Siri ya kiini cha dunia: sayari yetu inapata wapi uwanja wake wa sumaku?

Nitajaribu kueleza kwa kutumia mfano wa beseni.

Kosa la kwanza ni kwamba ukweli haukusanywi.

Ni tofauti sana na zenyewe hukusanyika katika mifumo katika umbali tofauti kutoka kituo cha maarifa kilichoanzishwa kihistoria. Ni muhimu zaidi. Sayansi haikusanyi ukweli kwenye bakuli, inarekebisha bonde kwa ukweli. Unafikiria tofauti na kufanya kinyume, huu ni udanganyifu, kwa sababu unatupa ukweli huo ambao utapingana na bonde lako, yaani, hauoni ukweli huu, unapuuza.

Zaidi ya hayo, kila kitu kinategemea hatua ya utambuzi, mabonde mengi yanapatikana, yale yanayofunika ukweli mwingi yanakubaliwa kuwa ya kweli na baadaye hutumiwa kama maarifa ya jamaa, ambayo kwa vitendo huwa maarifa kamili, na ukweli ambao hauzingatiwi. kwa mazoezi kutangazwa kama makosa, kwa mfano 49%, 30%, nk. hadi 0% (hii ni onyesho la maendeleo ya mabonde, ambayo haiwezekani kwa mawazo uliyo nayo). Na unaona hii tu, kwa sababu unafundishwa kwa njia hii shuleni, kwamba ujuzi huu ni wa mara kwa mara, ni kipengele tu cha njia ya kufundisha, wewe ni, kwa kusema, unadanganywa mara kwa mara, ukisema kwamba ujuzi huu ni kamili, na sayansi kwa ujumla. inasema kwamba ujuzi huu ni wa jamaa, hii ni ya kawaida, kwa sababu hivi ndivyo ubongo wetu unavyofanya kazi, haungeweza kujifunza vinginevyo, sio sayansi ambayo haijakamilika, lakini ubongo wetu haujakamilika. Na tu katika utaalam mwembamba ubongo huanza kufikiria katika dhana za kisayansi zisizoeleweka, hawa ndio wataalam, hii ndio haswa niliyozungumza hapo juu.

Lakini hii ni mazoezi, na nadharia ya kisayansi ambayo tunazungumza juu yake ni hatua kwa hatua kupata mabonde mapya zaidi na zaidi, hupata ya mwisho, ambayo ina ukweli wote kutoka kwa kikundi fulani kwa umbali fulani, kabla ya hii mabonde yaliitwa hypotheses. na megacoxa hii inaitwa nadharia (hii ni uainishaji wa zamani, leo kila kitu ni hypotheses), na muhimu zaidi, inatabiri ukweli WOTE mpya unaoonekana katika kundi fulani, kwa umbali fulani.

Leo tuko katika hatua ya megabasin katika maeneo mengi ya ujuzi, na unachotaja ni mabeseni ya zamani ambayo hayahitajiki tena kwa sababu hayafanyi kazi, yaani, sio ukweli unaotupwa, bali ni mabeseni.

Sasa zaidi, mara tu tulipofahamu kundi moja la ukweli, tulianza kuona kundi jingine la ukweli, ambalo linakusanyana kwa umbali mkubwa zaidi kuliko kituo cha elimu na ambalo tulikuwa hatuwezi kupima na kuona hapo awali na kujenga dhana juu yao kwa kuzingatia. ukweli wa msingi juu ya mipaka, yaani, kulikuwa na wingi wa mabonde bila mazoezi, ambayo yalifunikwa zaidi au chini na seti ya ukweli usio wa moja kwa moja uliofuata kutoka kwa ukweli unaopakana na uchunguzi. Hadi bonde lilipoonekana ambalo lingewaelezea wote, ukweli wote usio wa moja kwa moja ambao hatuwezi kuona, lakini tunaweza kuona uhusiano wao na ukweli unaojulikana kwetu hapo awali, na kwa kila mmoja. Bonde hili linaweza kupingana kabisa na megabasin iliyopita, kwa kuwa kutokana na umbali, sheria ambazo makundi ya ukweli yanaunganishwa daima ni tofauti, wakati mwingine kinyume.

Hizi ni, kwa mfano, nadharia za Newton (megacoxa) na Einstein (megacoxa mpya isiyo ya moja kwa moja), ni kinyume na wakati huo huo lengo. Hatua kwa hatua, kwa sababu ya maendeleo katika mwelekeo unaofanana wa maarifa, tayari tunaanza kuona ukweli wa moja kwa moja, na sio ukweli usio wa moja kwa moja, ambayo ni, kikomo cha kile kinachozingatiwa kinakua na ikiwa unafahamu, basi kila kitu katika Uhusiano wa Jumla ni. imethibitishwa kwa majaribio leo, mara tu chombo kinapoonekana ambacho kinaweza kufanya hivyo kuthibitisha, yaani, ukweli uliozingatiwa na sio ukweli usio wa moja kwa moja.

Mzunguko huu hauna mwisho, hii ndio ufunguo wa ufanisi wa njia ya kisayansi ya utambuzi, ikiwa hatuoni ukweli na hatuwezi kuupata kwa njia isiyo ya moja kwa moja, basi hatutazami hata mwelekeo wake na usijali, kwani katika mazoezi. haiwezekani kuitumia. Hii ni tofauti na imani, wakati ukweli kama huo unazuliwa. Yaani kwa swali kama kuna Mungu, sayansi inasema sijui kwa nadharia, lakini kwa vitendo inasema hapana, lakini hii ni ujuzi wa jamaa, mara tu ukweli unapojitokeza katika nyanja fulani ya ujuzi, tafakari tena kila kitu.

Kipengele kingine muhimu ni utabiri, ikiwa ukweli mpya unaonekana katika kikundi cha ukweli ambacho tayari kilijumuishwa katika kikundi kilichojifunza vizuri cha ukweli kwa umbali fulani, ambao tayari umefunika megacoxa, basi nadharia inatangazwa kuwa batili na sayansi inabadilika kabisa. , megacoxa ya zamani inatupwa nje, lakini sio kuna bonde la zamani la kawaida lililotupwa, ambalo lilishinda megabasin, kwa kuwa hailingani na mambo mengi ya zamani, na bonde jipya linafanywa, ambalo linaweza kuwa SAWA na mabonde ya zamani na. wasio wataalamu wanaanza kupiga kelele kwamba sayansi yenyewe haijui inachotaka na maarifa yote ya kisayansi ni ujinga na wanasayansi Wanadanganya kila wakati. Hili pia ni kosa kutokana na ukweli kwamba tunafikiri katika analogies, tunafikiri kwa kufanana, hii ni jinsi mzunguko wa neural hupangwa.

Lakini hatujui kwamba mambo haya mapya ndani ya kundi linalojulikana la ukweli ni sehemu ya kundi jipya la ukweli na, kwa kusema, ncha ya barafu au sehemu ya kundi la zamani.

Kesi ya kwanza ni uhusiano wa jumla, kesi ya pili ni, kwa mfano, nadharia ya mageuzi.

Ndio maana kinadharia huwa tunasema kuwa hatujui lolote, hatujui Newton au Darwin wako sahihi, lakini kiutendaji tunasema ndio, wako sahihi na wana malengo na ndivyo inavyofundishwa shuleni. , jambo ambalo linamchanganya mwanafunzi hata zaidi. Kwa sababu walipata rundo la ukweli ambao unakanusha Newton na Darwin, lakini walitoka kwa kundi tofauti la ukweli, haswa kwenye mpaka kati yao. Hii inaitwa ufafanuzi wa nadharia, kwa mfano, ya Darwin ni nadharia ya synthetic ya mageuzi, nadharia ya usawa wa punctuated na nadharia ya kisasa ya mageuzi, ambayo kuna urithi wa sifa zilizopatikana, nk, ambazo zote zilizopita zilikataa na alikanusha ipasavyo, kiwango ilikuwa tofauti tu.

Wanasayansi wanaonekana kuwa na maelezo mapya kwa nini kiini cha Dunia kinasalia kuwa kigumu licha ya joto lake kuwa juu zaidi ya uso wa Jua. Inabadilika kuwa hii inaweza kuwa kwa sababu ya usanifu wa atomiki wa "mpira" wa chuma ulio na fuwele ulio katikati ya sayari yetu.

Watafiti wanapendekeza kwamba kiini cha Dunia kinaweza kuwa na hali ya atomiki ambayo haijawahi kuonekana hapo awali ambayo inaruhusu kustahimili halijoto ya ajabu na shinikizo linalotarajiwa kutokea katikati ya sayari yetu. Ikiwa wanasayansi wako sawa katika suala hili, basi hii inaweza kusaidia kutatua fumbo lingine ambalo limetusumbua kwa miongo mingi.

Timu ya watafiti kutoka Taasisi ya Kifalme ya Teknolojia ya Uswidi huko Stockholm ilitumia Triolith - mojawapo ya kompyuta kuu zenye nguvu zaidi nchini - kuiga mchakato wa atomiki ambao ungeweza kutokea takriban kilomita 6,400 chini ya uso wa dunia. Kama ilivyo kwa chuma kingine chochote, miundo ya atomiki ya chuma inaweza kubadilika chini ya ushawishi wa mabadiliko ya joto na shinikizo. Katika halijoto ya kawaida na kwa shinikizo la kawaida, chuma iko katika ile inayoitwa ujazo unaozingatia mwili (bcc) ya kimiani ya fuwele. Chini ya shinikizo la juu, kimiani hubadilika kuwa awamu iliyofungwa ya hexagonal. Masharti haya yanaelezea mpangilio wa atomi ndani ya kimiani ya fuwele ya chuma, ambayo, kwa upande wake, inawajibika kwa nguvu zake na mali zingine, kama vile ikiwa chuma kitabaki katika hali ngumu au la.

Hapo awali, iliaminika kuwa hali ngumu ya chuma katika msingi wa dunia inaelezewa na ukweli kwamba iko katika awamu ya hexagonal iliyojaa karibu ya kimiani ya kioo, kwa kuwa hali ya bcc sio imara sana hapa. Hata hivyo, utafiti mpya unaweza kuonyesha kwamba mazingira katikati ya sayari yetu kwa hakika yanazidi kuwa magumu na yanazidisha hali ya bcc, badala ya kuiharibu.

"Chini ya hali ya kiini cha dunia, kimiani cha chuma cha bcc kinaonyesha muundo ambao haujawahi kushuhudiwa hapo awali wa mtawanyiko wa atomiki. Awamu ya BCC inaenda na kauli mbiu "kisichoniuwa, kinanifanya kuwa na nguvu." Kukosekana kwa utulivu kunaweza kukatiza awamu ya bcc kwa joto la chini, lakini joto la juu, kinyume chake, huongeza utulivu wa awamu hii, "anasema mtafiti mkuu Anatoly Belonoshko.

Kama mlinganisho wa shughuli iliyoongezeka ya atomi kwenye chuma katikati ya Dunia, Belonoshko anataja safu ya kadi za kusukuma, ambapo atomi (zinazowakilishwa na kadi) zinaweza kuchanganyika kila wakati na haraka sana chini ya ushawishi wa joto la juu na shinikizo. , lakini staha inabakia nzima moja. Na takwimu hizi ni za kuvutia sana: mara milioni 3.5 zaidi ya shinikizo tunalopata juu ya uso, na kuhusu digrii 6000 za juu za joto.

Data kutoka kwa kompyuta kuu ya Triolith pia inaonyesha kuwa hadi asilimia 96 (juu kuliko hesabu za awali) ya wingi wa kiini cha ndani cha Dunia kuna uwezekano kuwa chuma. Salio hutoka kwa nikeli na vipengele vingine vya mwanga.

Siri nyingine ambayo inaweza kutatuliwa na utafiti wa hivi karibuni ni kwa nini mawimbi ya tetemeko husafiri haraka kati ya nguzo badala ya kuvuka ikweta. Jambo hili mara nyingi huitwa anisotropy. Watafiti wanasema kwamba tabia ya kimiani ya bcc katika chuma chini ya hali mbaya zaidi inayopatikana katikati ya Dunia inaweza kutosha kutoa athari kubwa za anisotropy, ambayo kwa hiyo hutengeneza njia nyingine kwa wanasayansi kuchunguza katika siku zijazo.

Ni muhimu kutambua kwamba dhana hii inatokana na uigaji maalum wa kompyuta wa michakato ya ndani ya nguvu ya Dunia, na kulingana na mifano mingine, matokeo ya hesabu yanaweza kutofautiana. Hadi tutakapofikiria jinsi ya kupunguza vyombo vya kisayansi vinavyolingana kwa kina kama hicho, hatutaweza kusema kwa uhakika wa asilimia mia moja juu ya usahihi wa mahesabu. Na kutokana na halijoto na shinikizo zinazoweza kuwepo huko, kupata ushahidi wa moja kwa moja wa shughuli za msingi wa sayari inaweza kuwa haiwezekani kabisa kwetu.

Na bado, licha ya changamoto, ni muhimu kuendelea na utafiti kama huu, kwa sababu mara tu tunaweza kujifunza zaidi kuhusu kile kinachoendelea ndani ya sayari yetu, tutakuwa na nafasi nzuri ya kujua nini kitafuata.

MOSCOW, Februari 12 - RIA Novosti. Wanajiolojia wa Amerika wanasema kwamba msingi wa ndani wa Dunia haungeweza kutokea miaka bilioni 4.2 iliyopita kwa namna ambayo wanasayansi wanafikiria leo, kwani hii haiwezekani kutoka kwa mtazamo wa fizikia, kulingana na nakala iliyochapishwa katika jarida la Barua za EPS. .

"Ikiwa msingi wa Dunia mchanga ulikuwa na kioevu safi, chenye homogeneous, basi kiini cha ndani haipaswi kuwepo kwa kanuni, kwa kuwa jambo hili haliwezi baridi kwa joto ambalo malezi yake yanawezekana kuwa na utunzi wa aina tofauti, na swali linazuka jinsi ilivyokuwa hivi. Hiki ndicho kitendawili tulichogundua,” anasema James Van Orman kutoka Chuo Kikuu cha Case Western Reserve huko Cleveland (Marekani).

Hapo zamani za kale, msingi wa Dunia ulikuwa kioevu kabisa, na haukuwa na mbili au tatu, kama wanajiolojia wengine wanapendekeza, tabaka - msingi wa chuma wa ndani na kuyeyuka kwa chuma na vitu nyepesi.

Katika hali hii, msingi huo ulipozwa haraka na kupoteza nishati, ambayo ilisababisha kudhoofika kwa uwanja wa sumaku uliozalisha. Baada ya muda fulani, mchakato huu ulifikia hatua fulani muhimu, na sehemu ya kati ya kiini "iliganda", na kugeuka kuwa nucleolus ya chuma imara, ambayo ilikuwa ikifuatana na kuongezeka na kuongezeka kwa nguvu ya shamba la magnetic.

Wakati wa mabadiliko haya ni muhimu sana kwa wanajiolojia, kwani huturuhusu kukadiria kwa kasi gani msingi wa Dunia unapoa leo na "ngao" ya sumaku ya sayari yetu itadumu kwa muda gani, ikitulinda kutokana na hatua ya mionzi ya ulimwengu, na angahewa ya dunia kutokana na upepo wa jua.

Sasa, kama Van Orman anavyosema, wanasayansi wengi wanaamini kuwa hii ilitokea katika dakika za kwanza za maisha ya Dunia kwa sababu ya jambo, analog ambayo inaweza kupatikana katika anga ya sayari au kwenye mashine za soda kwenye mikahawa ya chakula cha haraka.

Wanafizikia wamegundua kwa muda mrefu kwamba baadhi ya vimiminika, ikiwa ni pamoja na maji, husalia kioevu kwenye halijoto inayoonekana chini ya kiwango cha kuganda, ikiwa hakuna uchafu, fuwele za barafu ndogo au mitetemo yenye nguvu ndani. Ikiwa unaitikisa kwa urahisi au kuacha vumbi ndani yake, basi kioevu kama hicho hufungia karibu mara moja.

Kitu kama hicho, kulingana na wanajiolojia, kilitokea karibu miaka bilioni 4.2 iliyopita ndani ya kiini cha Dunia, wakati sehemu yake iliangaza ghafla. Van Orman na wenzake walijaribu kuzaliana mchakato huu kwa kutumia mifano ya kompyuta ya mambo ya ndani ya sayari.

Hesabu hizi bila kutarajia zilionyesha kuwa kiini cha ndani cha Dunia haipaswi kuwepo. Ilibadilika kuwa mchakato wa crystallization ya miamba yake ni tofauti sana na jinsi maji na vinywaji vingine vya supercooled hufanya - hii inahitaji tofauti kubwa ya joto, zaidi ya elfu kelvins, na ukubwa wa kuvutia wa "kipande cha vumbi", ambacho kipenyo kinapaswa kuwa karibu kilomita 20-45.

Kama matokeo, hali mbili zina uwezekano mkubwa - ama msingi wa sayari unapaswa kuganda kabisa, au bado ingebaki kioevu kabisa. Zote mbili si za kweli, kwa kuwa Dunia ina kiini cha ndani kigumu na cha nje cha kioevu.

Kwa maneno mengine, wanasayansi bado hawana jibu la swali hili. Van Orman na wenzake wanawaalika wanajiolojia wote Duniani kufikiria jinsi "kipande" kikubwa cha chuma kinavyoweza kuunda kwenye vazi la sayari na "kuzama" ndani ya kiini chake, au kutafuta utaratibu mwingine ambao unaweza kuelezea jinsi kilivyogawanyika vipande viwili. sehemu.

Na unene wa km 2200, kati ya ambayo eneo la mpito wakati mwingine hutofautishwa. Uzito wa msingi - 1.932 10 24 kg.

Kidogo sana kinachojulikana kuhusu msingi - habari zote zinapatikana kwa njia zisizo za moja kwa moja za geophysical au geochemical, na picha za nyenzo za msingi hazipatikani, na haziwezekani kupatikana katika siku zijazo inayoonekana. Walakini, waandishi wa hadithi za kisayansi tayari wameelezea kwa undani mara kadhaa kusafiri hadi kwenye msingi wa Dunia na utajiri usioelezeka uliofichwa hapo. Matumaini ya hazina katika msingi yana msingi fulani, kwa kuwa kulingana na mifano ya kisasa ya jiografia, yaliyomo kwenye metali nzuri na vitu vingine muhimu katika msingi ni juu sana.

Historia ya utafiti

Labda mmoja wa wa kwanza kupendekeza uwepo wa eneo la kuongezeka kwa msongamano ndani ya Dunia alikuwa Henry Cavendish, ambaye alihesabu uzito na wastani wa msongamano wa Dunia na kugundua kuwa ni kubwa zaidi kuliko tabia ya msongamano wa miamba iliyo wazi kwenye uso wa Dunia. .

Uwepo ulithibitishwa mwaka wa 1897 na seismologist wa Ujerumani E. Wichert, na kina cha tukio (km 2900) kilitambuliwa mwaka wa 1910 na mwanajiolojia wa Marekani B. Gutenberg.

Mahesabu sawa yanaweza kufanywa kwa meteorites ya chuma, ambayo ni vipande vya nuclei ya miili ndogo ya sayari. Ilibadilika kuwa malezi ya kiini ndani yao yalitokea kwa kasi zaidi, kwa kipindi cha miaka milioni kadhaa.

Nadharia ya Sorokhtin na Ushakov

Mfano ulioelezewa sio pekee. Kwa hivyo, kulingana na mfano wa Sorokhtin na Ushakov, uliowekwa katika kitabu "Maendeleo ya Dunia," mchakato wa malezi ya msingi wa dunia ulidumu takriban miaka bilioni 1.6 (kutoka miaka bilioni 4 hadi 2.6 iliyopita). Kulingana na waandishi, malezi ya kiini ilitokea katika hatua mbili. Mara ya kwanza sayari ilikuwa baridi, na hakuna harakati zilizotokea katika kina chake. Kisha ilichochewa na kuoza kwa mionzi ya kutosha kwa chuma cha metali kuanza kuyeyuka. Ilianza kumiminika katikati ya dunia, wakati kutokana na tofauti ya mvuto kiasi kikubwa cha joto kilitolewa, na mchakato wa kutenganisha msingi uliharakisha tu. Utaratibu huu ulikwenda tu kwa kina fulani, chini ambayo dutu hiyo ilikuwa ya viscous kwamba chuma haikuweza tena kuzama. Matokeo yake, safu mnene (nzito) ya annular ya chuma iliyoyeyuka na oksidi yake iliundwa. Ilikuwa iko juu ya dutu nyepesi ya "msingi" wa kwanza wa Dunia.

Kwa nini kiini cha dunia hakijapoa na kubaki na joto la takriban 6000°C kwa miaka bilioni 4.5? Swali ni ngumu sana, ambayo, zaidi ya hayo, sayansi haiwezi kutoa jibu sahihi na la kueleweka 100%. Walakini, kuna sababu za kusudi la hii.

Usiri mwingi

Kupindukia, kwa kusema, siri ya msingi wa dunia inahusishwa na mambo mawili. Kwanza, hakuna mtu anayejua kwa hakika jinsi, lini na chini ya hali gani iliundwa - hii ilitokea wakati wa malezi ya proto-ardhi au tayari katika hatua za mwanzo za uwepo wa sayari iliyoundwa - yote haya ni siri kubwa. Pili, haiwezekani kabisa kupata sampuli kutoka kwa msingi wa dunia - hakuna mtu anayejua kwa hakika ni nini. Zaidi ya hayo, data yote tunayojua kuhusu kernel inakusanywa kwa kutumia mbinu na mifano isiyo ya moja kwa moja.

Kwa nini kiini cha Dunia kinabaki kuwa moto?

Ili kujaribu kuelewa kwa nini msingi wa dunia haupoe kwa muda mrefu, kwanza unahitaji kuelewa ni nini kilichosababisha joto la awali. Mambo ya ndani ya sayari yetu, kama yale ya sayari nyingine yoyote, yanatofautiana kwa kiasi kikubwa; Lakini hii haikuwa hivyo kila wakati: vitu vizito vilizama polepole, na kutengeneza msingi wa ndani na nje, wakati vitu vya mwanga vililazimishwa juu, na kutengeneza vazi na ukoko wa dunia. Utaratibu huu unaendelea polepole sana na unaambatana na kutolewa kwa joto. Walakini, hii haikuwa sababu kuu ya kupokanzwa. Umati mzima wa Dunia unashinikiza kwa nguvu kubwa katikati yake, ikitoa shinikizo kubwa la takriban 360 GPa (anga milioni 3.7), kama matokeo ya ambayo kuoza kwa vitu vya mionzi vya muda mrefu vilivyomo kwenye msingi wa chuma-silicon-nickel. ilianza kutokea, ambayo iliambatana na utoaji mkubwa wa joto.

Chanzo cha ziada cha kupokanzwa ni nishati ya kinetic inayotokana na msuguano kati ya tabaka tofauti (kila safu huzunguka bila ya nyingine): msingi wa ndani na wa nje na wa nje na vazi.

Mambo ya ndani ya sayari (idadi haziheshimiwa). Msuguano kati ya tabaka tatu za ndani hutumika kama chanzo cha ziada cha joto.

Kulingana na hapo juu, tunaweza kuhitimisha kwamba Dunia na hasa matumbo yake ni mashine ya kujitegemea ambayo inajifungua yenyewe. Lakini hii kwa kawaida haiwezi kuendelea milele: hifadhi ya vipengele vya mionzi ndani ya msingi hupotea polepole na hakutakuwa tena na chochote cha kudumisha hali ya joto.

Inazidi kuwa baridi!

Kwa kweli, mchakato wa kupoeza tayari umeanza muda mrefu uliopita, lakini unaendelea polepole sana - kwa sehemu ya digrii kwa karne. Kulingana na makadirio mabaya, angalau miaka bilioni 1 itapita kabla ya msingi kupoa kabisa na athari za kemikali na zingine ndani yake zitakoma.

Jibu fupi: Dunia, na hasa kiini cha dunia, ni mashine inayojitosheleza inayojipasha joto yenyewe. Misa yote ya sayari inashinikiza katikati yake, ikitoa shinikizo kubwa na hivyo kusababisha mchakato wa kuoza kwa vitu vya mionzi, kama matokeo ya ambayo joto hutolewa.

Sayari yetu ya Dunia ina muundo wa tabaka na ina sehemu kuu tatu: ukoko wa dunia, vazi na msingi. Ni nini katikati ya Dunia? Msingi. Ya kina cha msingi ni kilomita 2900, na kipenyo ni takriban kilomita 3.5 elfu. Ndani kuna shinikizo la kutisha la angahewa milioni 3 na joto la juu sana - 5000 ° C. Ilichukua wanasayansi karne kadhaa kujua ni nini kilikuwa katikati ya Dunia. Hata teknolojia ya kisasa haikuweza kupenya zaidi ya kilomita elfu kumi na mbili. Kisima kirefu zaidi, kilicho kwenye Peninsula ya Kola, kina kina cha mita 12,262. Ni umbali mrefu kutoka katikati ya Dunia.

Historia ya ugunduzi wa kiini cha dunia

Mmoja wa wa kwanza kukisia juu ya uwepo wa msingi katikati ya sayari alikuwa mwanafizikia wa Kiingereza na mwanakemia Henry Cavendish mwishoni mwa karne ya 18. Kutumia majaribio ya kimwili, alihesabu wingi wa Dunia na, kulingana na ukubwa wake, aliamua wiani wa wastani wa dutu ya sayari yetu - 5.5 g / cm3. Msongamano wa miamba na madini inayojulikana katika ukoko wa dunia uligeuka kuwa takriban nusu ya kiasi hicho. Hii ilisababisha dhana ya kimantiki kwamba katikati ya Dunia kuna eneo la jambo mnene - msingi.

Mnamo 1897, mtaalam wa seismologist wa Ujerumani E. Wichert, akisoma kifungu cha mawimbi ya seismological kupitia mambo ya ndani ya Dunia, aliweza kudhibitisha dhana ya uwepo wa msingi. Na mwaka wa 1910, mwanajiolojia wa Marekani B. Gutenberg aliamua kina cha eneo lake. Baadaye, nadharia juu ya mchakato wa malezi ya kiini zilizaliwa. Inachukuliwa kuwa iliundwa kwa sababu ya kutulia kwa vitu vizito kuelekea katikati, na hapo awali dutu ya sayari ilikuwa ya homogeneous (gesi).

Msingi unajumuisha nini?

Ni ngumu sana kusoma dutu ambayo sampuli yake haiwezi kupatikana ili kusoma vigezo vyake vya mwili na kemikali. Wanasayansi wanapaswa tu kudhani uwepo wa mali fulani, pamoja na muundo na muundo wa kiini kulingana na ushahidi usio wa moja kwa moja. Utafiti wa uenezi wa mawimbi ya seismic ulisaidia sana katika kusoma muundo wa ndani wa Dunia. Maandishi ya seismografia yaliyo katika sehemu nyingi kwenye uso wa sayari hurekodi kasi na aina za mawimbi ya tetemeko yanayotokana na kutikisika kwa ganda la dunia. Data hizi zote hufanya iwezekanavyo kuhukumu muundo wa ndani wa Dunia, ikiwa ni pamoja na msingi wake.

Kwa sasa, wanasayansi wanadhani kwamba sehemu ya kati ya sayari ni tofauti. Ni nini kiko katikati ya Dunia? Sehemu iliyo karibu na vazi ni msingi wa kioevu, unaojumuisha vitu vya kuyeyuka. Inaonekana ina mchanganyiko wa chuma na nikeli. Wanasayansi waliongozwa na wazo hili na utafiti wa meteorites ya chuma, ambayo ni vipande vya cores asteroid. Kwa upande mwingine, aloi za chuma-nickel zinazosababishwa zina msongamano mkubwa kuliko wiani wa msingi unaotarajiwa. Kwa hiyo, wanasayansi wengi wana mwelekeo wa kudhani kuwa katikati ya Dunia, msingi, kuna vipengele vya kemikali nyepesi.

Wanajiofizikia wanaelezea kuwepo kwa shamba la magnetic kwa kuwepo kwa msingi wa kioevu na mzunguko wa sayari karibu na mhimili wake mwenyewe. Inajulikana kuwa uwanja wa umeme karibu na kondakta hutokea wakati mtiririko wa sasa. Safu ya kuyeyuka iliyo karibu na vazi hutumika kama kondakta mkubwa wa kubeba sasa.

Sehemu ya ndani ya msingi, licha ya joto la digrii elfu kadhaa, ni dutu imara. Hii ni kwa sababu shinikizo katikati ya sayari ni kubwa sana hivi kwamba metali moto huwa thabiti. Wanasayansi fulani wanapendekeza kwamba msingi thabiti una hidrojeni, ambayo, chini ya ushawishi wa shinikizo la ajabu na joto kubwa, inakuwa kama chuma. Kwa hivyo, hata wanajiofizikia bado hawajui kwa hakika ni nini kitovu cha Dunia. Lakini ikiwa tunazingatia suala hilo kutoka kwa mtazamo wa hisabati, tunaweza kusema kwamba katikati ya Dunia ni takriban kilomita 6378. kutoka kwenye uso wa sayari.

Msingi wa dunia ni pamoja na tabaka mbili zilizo na ukanda wa mpaka kati yao: ganda la kioevu la nje la msingi linafikia unene wa kilomita 2266, chini yake kuna msingi mnene, kipenyo chake kinakadiriwa kufikia kilomita 1300. Eneo la mpito lina unene usio na sare na hatua kwa hatua ugumu, na kugeuka ndani ya msingi wa ndani. Katika uso wa safu ya juu, halijoto ni karibu nyuzi joto 5960, ingawa data hii inachukuliwa kuwa ya takriban.

Muundo wa takriban wa msingi wa nje na njia za uamuzi wake

Kidogo sana bado kinajulikana kuhusu utungaji wa hata safu ya nje ya msingi wa dunia, kwani haiwezekani kupata sampuli za utafiti. Vitu kuu ambavyo vinaweza kuunda msingi wa nje wa sayari yetu ni chuma na nikeli. Wanasayansi walikuja kwa nadharia hii kama matokeo ya kuchambua muundo wa meteorites, kwani watanganyika kutoka angani ni vipande vya viini vya asteroids na sayari zingine.

Walakini, meteorites haziwezi kuzingatiwa kuwa sawa katika muundo wa kemikali, kwani miili ya asili ya ulimwengu ilikuwa ndogo sana kwa saizi kuliko Dunia. Baada ya utafiti mwingi, wanasayansi walifikia hitimisho kwamba sehemu ya kioevu ya dutu ya nyuklia imepunguzwa sana na vipengele vingine, ikiwa ni pamoja na sulfuri. Hii inaelezea msongamano wake wa chini kuliko ule wa aloi za nikeli za chuma.

Ni nini kinachotokea kwenye msingi wa nje wa sayari?

Uso wa nje wa msingi kwenye mpaka na vazi ni tofauti. Wanasayansi wanapendekeza kuwa ina unene tofauti, na kutengeneza misaada ya kipekee ya ndani. Hii inafafanuliwa na mchanganyiko wa mara kwa mara wa vitu vingi vya kina. Wanatofautiana katika utungaji wa kemikali na pia wana wiani tofauti, hivyo unene wa mpaka kati ya msingi na vazi unaweza kutofautiana kutoka 150 hadi 350 km.

Waandishi wa hadithi za kisayansi wa miaka iliyopita katika kazi zao walielezea safari ya katikati ya Dunia kupitia mapango ya kina na vifungu vya chini ya ardhi. Je, hili linawezekana kweli? Ole, shinikizo juu ya uso wa msingi unazidi anga milioni 113. Hii ina maana kwamba pango lolote lingekuwa "limefungwa" kwa nguvu hata katika hatua ya kukaribia vazi. Hii inaelezea kwa nini hakuna mapango kwenye sayari yetu yenye kina cha angalau kilomita 1.

Je, tunasomaje tabaka la nje la kiini?

Wanasayansi wanaweza kuhukumu jinsi msingi unavyoonekana na unajumuisha nini kwa kufuatilia shughuli za seismic. Kwa mfano, iligundua kuwa tabaka za nje na za ndani zinazunguka kwa mwelekeo tofauti chini ya ushawishi wa shamba la magnetic. Msingi wa Dunia huficha mafumbo mengi ambayo hayajatatuliwa na hungoja uvumbuzi mpya wa kimsingi.

Dunia, pamoja na miili mingine ya Mfumo wa Jua, iliundwa kutoka kwa gesi baridi na wingu la vumbi kupitia kuongezeka kwa chembe zake. Baada ya kuibuka kwa sayari, hatua mpya kabisa ya maendeleo yake ilianza, ambayo katika sayansi kawaida huitwa kabla ya kijiolojia.
Jina la kipindi hicho ni kwa sababu ya ukweli kwamba ushahidi wa mapema zaidi wa michakato ya zamani - miamba ya moto au ya volkeno - sio zaidi ya miaka bilioni 4. Wanasayansi pekee wanaweza kuzisoma leo.
Hatua ya kabla ya kijiolojia ya maendeleo ya Dunia bado imejaa siri nyingi. Inashughulikia kipindi cha miaka bilioni 0.9 na ina sifa ya kuenea kwa volkano kwenye sayari na kutolewa kwa gesi na mvuke wa maji. Ilikuwa wakati huu kwamba mchakato wa kujitenga kwa Dunia ndani ya ganda lake kuu ulianza - msingi, vazi, ukoko na anga. Inafikiriwa kuwa mchakato huu ulichochewa na mlipuko mkali wa meteorite wa sayari yetu na kuyeyuka kwa sehemu zake za kibinafsi.
Moja ya matukio muhimu katika historia ya Dunia ilikuwa kuundwa kwa msingi wake wa ndani. Labda hii ilitokea wakati wa hatua ya kabla ya kijiolojia ya maendeleo ya sayari, wakati mambo yote yaligawanywa katika geospheres kuu mbili - msingi na vazi.
Kwa bahati mbaya, nadharia ya kuaminika juu ya malezi ya msingi wa dunia, ambayo ingethibitishwa na habari kubwa ya kisayansi na ushahidi, bado haipo. Je, kiini cha dunia kiliundwaje? Wanasayansi hutoa hypotheses kuu mbili kujibu swali hili.
Kulingana na toleo la kwanza, jambo hilo mara tu baada ya kuibuka kwa Dunia lilikuwa sawa.
Ilijumuisha kabisa chembe ndogo ambazo zinaweza kuzingatiwa leo katika meteorites. Lakini baada ya kipindi fulani cha muda, misa hii ya msingi ya homogeneous iligawanywa katika msingi mzito, ambayo chuma yote ilikuwa imetoka, na vazi nyepesi la silicate. Kwa maneno mengine, matone ya chuma iliyoyeyuka na misombo ya kemikali nzito inayoandamana ilikaa katikati ya sayari yetu na kuunda msingi hapo, ambao unabaki kuyeyuka hadi leo. Wakati vitu vizito vilielekea katikati ya Dunia, slags nyepesi, badala yake, zilielea juu - kwa tabaka za nje za sayari. Leo, vitu hivi vya mwanga huunda vazi la juu na ukoko.
Kwa nini utofauti huo wa mambo ulitokea? Inaaminika kuwa mara tu baada ya kukamilika kwa mchakato wa malezi yake, Dunia ilianza joto kwa nguvu, haswa kwa sababu ya nishati iliyotolewa wakati wa mkusanyiko wa chembe za mvuto, na pia kwa sababu ya nishati ya kuoza kwa mionzi ya kemikali ya mtu binafsi. vipengele.
Kupokanzwa kwa ziada kwa sayari na malezi ya aloi ya chuma-nickel, ambayo, kwa sababu ya mvuto wake maalum, hatua kwa hatua ilizama katikati ya Dunia, iliwezeshwa na bomu la madai ya meteorite.
Walakini, nadharia hii inakabiliwa na shida kadhaa. Kwa mfano, haijulikani kabisa jinsi alloy ya chuma-nickel, hata katika hali ya kioevu, iliweza kushuka zaidi ya kilomita elfu na kufikia eneo la msingi wa sayari.
Kwa mujibu wa nadharia ya pili, msingi wa Dunia uliundwa kutoka kwa meteorites za chuma ambazo ziligongana na uso wa sayari, na baadaye ilizikwa na ganda la silicate la meteorites za mawe na kuunda vazi.

Kuna dosari kubwa katika nadharia hii. Katika hali hii, meteorites ya chuma na mawe inapaswa kuwepo tofauti katika anga ya nje. Utafiti wa kisasa unaonyesha kuwa meteorite za chuma zingeweza kutokea tu kwenye kina kirefu cha sayari ambayo ilitengana chini ya shinikizo kubwa, ambayo ni, baada ya kuunda Mfumo wetu wa Jua na sayari zote.
Toleo la kwanza linaonekana kuwa la mantiki zaidi, kwani hutoa mpaka wa nguvu kati ya msingi wa Dunia na vazi. Hii ina maana kwamba mchakato wa mgawanyiko wa jambo kati yao unaweza kuendelea kwenye sayari kwa muda mrefu sana, na hivyo kutoa ushawishi mkubwa juu ya mageuzi zaidi ya Dunia.
Kwa hivyo, ikiwa tutachukua nadharia ya kwanza ya malezi ya msingi wa sayari kama msingi, mchakato wa kutofautisha wa jambo ulidumu takriban miaka bilioni 1.6. Kwa sababu ya utofautishaji wa mvuto na kuoza kwa mionzi, mgawanyiko wa jambo ulihakikishwa.
Vipengele vizito vilizama kwa kina tu chini ambayo dutu hiyo ilikuwa ya viscous hivi kwamba chuma haikuweza kuzama tena. Kama matokeo ya mchakato huu, safu mnene sana na nzito ya chuma iliyoyeyuka na oksidi yake iliundwa. Ilikuwa iko juu ya nyenzo nyepesi ya msingi wa kwanza wa sayari yetu. Kisha, dutu nyepesi ya silicate iliminywa kutoka katikati ya Dunia. Zaidi ya hayo, ilihamishwa kwenye ikweta, ambayo inaweza kuwa ilionyesha mwanzo wa asymmetry ya sayari.
Inachukuliwa kuwa wakati wa kuundwa kwa msingi wa chuma wa Dunia, kupungua kwa kiasi kikubwa kwa kiasi cha sayari kulitokea, kama matokeo ya ambayo uso wake sasa umepungua. Vipengee vya mwanga na misombo yao "iliyoelea" juu ya uso iliunda ukoko mwembamba wa msingi, ambao, kama sayari zote za dunia, ulijumuisha basalts ya volkeno, iliyofunikwa na safu nene ya sediment.
Hata hivyo, haiwezekani kupata ushahidi hai wa kijiolojia wa michakato ya zamani inayohusishwa na malezi ya msingi wa dunia na vazi. Kama ilivyoelezwa tayari, miamba ya zamani zaidi kwenye sayari ya Dunia ina umri wa miaka bilioni 4. Uwezekano mkubwa zaidi, mwanzoni mwa mageuzi ya sayari, chini ya ushawishi wa joto la juu na shinikizo, basalts ya msingi ya metamorphosed, ikayeyuka na kubadilishwa kuwa miamba ya granite-gneiss inayojulikana kwetu.
Ni nini kiini cha sayari yetu, ambayo labda iliundwa katika hatua za mwanzo za maendeleo ya Dunia? Inajumuisha shells za nje na za ndani. Kwa mujibu wa mawazo ya kisayansi, kwa kina cha kilomita 2900-5100 kuna msingi wa nje, ambao katika mali yake ya kimwili ni karibu na kioevu.
Msingi wa nje ni mkondo wa chuma na nikeli iliyoyeyuka ambayo huendesha umeme vizuri. Ni kwa msingi huu kwamba wanasayansi wanahusisha asili ya uwanja wa sumaku wa dunia. Pengo la kilomita 1,270 lililobaki katikati ya Dunia linachukuliwa na msingi wa ndani, ambao ni 80% ya chuma na 20% ya dioksidi ya silicon.
Msingi wa ndani ni ngumu na moto. Ikiwa nje imeunganishwa moja kwa moja na vazi, basi msingi wa ndani wa Dunia upo peke yake. Ugumu wake, licha ya joto la juu, unahakikishwa na shinikizo kubwa katikati ya sayari, ambayo inaweza kufikia anga milioni 3.
Vipengele vingi vya kemikali hubadilika kuwa hali ya metali kama matokeo. Kwa hivyo, ilipendekezwa hata kuwa msingi wa ndani wa Dunia una hidrojeni ya metali.
Msingi mnene wa ndani una athari kubwa kwa maisha ya sayari yetu. Sehemu ya mvuto ya sayari imejilimbikizia ndani yake, ambayo huweka ganda la gesi nyepesi, hydrosphere na tabaka za kijiografia za Dunia kutoka kwa kutawanyika.
Labda, uwanja kama huo ulikuwa tabia ya msingi tangu wakati sayari ilipoundwa, chochote muundo na muundo wake wa kemikali ungekuwa wakati huo. Ilichangia mnyweo wa chembe zilizoundwa kuelekea katikati.
Walakini, asili ya msingi na uchunguzi wa muundo wa ndani wa Dunia ndio shida kubwa zaidi kwa wanasayansi ambao wanahusika kwa karibu katika utafiti wa historia ya kijiolojia ya sayari yetu. Bado kuna njia ndefu ya kwenda kabla ya suluhisho la mwisho la suala hili. Ili kuepuka utata mbalimbali, sayansi ya kisasa imekubali dhana kwamba mchakato wa malezi ya msingi ulianza kutokea wakati huo huo na kuundwa kwa Dunia.