Чи є в Землі внутрішній ядро?

Відокремлення шарів

Якщо ви зможете розрізати Землю на дві половини, ви побачите чотири основні шари:

Корона: зовнішній шар. Це тонкий: пропорційно тонший, ніж шкірка яби. Океанічна корона має товщину лише 7 км. Континентальна кора має середню товщину 35 км. Це звучить як багато, але Земля має 12,742 км в поперечнику.

Мантель: під корою, близько 2,900 км в діаметрі. Вироблена з горячого, щільного каменю. Верхня мантія частково розплавлена і дуже повільно тече: як густе меду, нагрітого на плиту. Ця проточуюча шар є називає астеносферою.

Зовнішнє ядро: шар рідини заліза та нікелю, близько 2,200 км в діаметрі. Воно таке спекотне (4,500–5,500°C), що метал є розплавленим. Цей проточуючий метал генерує магнітне поле Землі.

Внутрішнє ядро: твердий шар заліза та нікелю в самому центрі, близько 1,220 км в радіусі. Воно є найгорячішим місцем Землі: понад 5,400°C, спекотніше поверхні Сонця.

Розбитий Обруч

Розбитий Яйце

Корова Землі не є неперервною оболонкою. Вона розділена на приблизно 15 основних тектонічних плит (і багато менших) які поєднуються як розбитий обруч яйця.

Ці плити не тонкі: вони містять кору та верхню частину мантлі, разом названі літосферою. Літосфера є твердою, 70–150 км в товщину, і плаває на більш м'якому, частково розплавленому астеносфері під нею.

Некоторі плити несуть континенти (континентальні плити). Інші несуть морське дно (океанічні плити). Багато з них несуть і те, і інше.

Найбільша плита - ПацифічнаПлита, яка в основному океанічна. Ви, імовірно, сидите на Плити Північної Америки, яка простягається від Середньо-Атлантичної Рифти до західного узбережжя Сполучених Штатів.

Чого вони рухаються?

Конвекція: двигун

Глибоко в мантії, камінь біля ядра дуже гарячий. Гарячі камені менш щільні, тому вони піднімаються. Коли вони наближаються до поверхні, охолоджуються, стає щільнішими та знову опускаються. Це створює повільний коловий рух, який називається конвекційним потоком.

Думайте про каструлю з водою, яка нагрівається на плити: вода в нижній частині нагрівається, піднімається, охолоджується на поверхні та знову опускається. Мантія робить те ж саме: окрім того, що вона складається з каменів, процес відбувається дуже повільно.

Ці конвекційні потоки переміщують тектонічні плити, як предмети, які плаває на повільно рухому конвеєрній стрічці.

Процес повільний: плити рухаються від 2 до 15 сантиметрів на рік, але протягом мільйонів років він змінює всю поверхню планети.

Три Види Границь

Куди сходяться Плити

Найбільш драматична геологія на Землі відбувається там, де сходяться плити: на їхніх границях. Є три види:

Розривні границі: плити віддаляються. Магма піднімається з мантії, щоб заповнити розрив, створюючи нову кору. Серединно-Атлантичний хребет - розривна границя, яка проходить по середині Атлантичного океану. Ісландія знаходиться прямо на границі між Північно-Американською плитою та Євразійською плитою.

Зливні границі: плити наближаються один до одного. Коли океанічна плита зустрічається з континентальною плитою, більш щільна океанічна плита занурюється в процес, який називається вогнесінням. Коли дві континентальні плити зіткнулися, ні одна з них не занурюється: вони згортаються вгору у гори. Гімалаї утворилися таким чином, коли Індійська плита зіткнулася з Євразійською плитою.

Трансформні границі: плити переміщуються поблизу одна одної горизонтально. Сан-Андреаська розлом у Каліфорнії - це трансформна границя, де Тихоокеанська плита та Північно-Американська плита ковзають один над одним. Це призводить до частих землетрусів.

Ростіння Гір

Гімалаї: зіткнення зі швидкістю годинника

Починаючи з 50 мільйонів років тому, Індійська Плита, яка з геологічної точки зору швидко рухалася на північ, зіткнулася з Євразійською Плитою.

Ні одна з плит не могла субдуктувати під іншу, оскільки обидві були континентальною корою: товстою, плаваючою та надто легкою, щоб затонути.

Отже, кору згортали, згорали та піднімали вгору. Зіткнення створило Гімалаї, включаючи гору Еверест, найвищу точку на Землі, яка має висоту 8 849 метрів.

І зіткнення ще не закінчилося. Індійська Плита все ще змушує Азію рухатися на 1 сантиметр на рік, і Гімалаї все ще ростуть.

Колір Огня

Куди приходять Нieszczęście

Якщо ви зарисуватимете кожен значний землетрус та виверження вулкана на карті, образ, який вилізе, буде очевидним: вони зосереджені вздовж кордонних меж плит.

Найбільш драматичним прикладом є Колір Огня: ланцюгова смуга, яка оточує Тихий океан, де Тихоокеанська Плита зустрічається з кількома іншими плитами. Близько 75% активних вулканів у світі та 90% землетрусів у світі відбуваються вздовж Колір Огня.

Це не випадковість. Землетруси відбуваються, коли плити раптово прослизують один над одним, звільняючи накопичену напругу. Вулкани утворюються там, де магма знаходить шлях на поверхню: часто в субдукційних зонах, де занурювана плита плавиться, а розплавлене кам'яне вугілля піднімається.

Шкала Ріхтера вимірює магнітуду землетрусів: випущену енергію. Кожне ціле збільшення представляє приблизно 32 рази більшої енергії. Землетрус магнітудою 7 випускає приблизно 1 000 разів більшої енергії, ніж землетрус магнітудою 5.

Чиї кордони?

З'єднуючи точки

Усередині тектонічної плити відносно стабільне. Гірський порід твердий, плита переміщується як одне ціле, та немає причин, щоб корона розбивалася чи плавилася.

Але на межах, плити ковзають, відділяються або зіштовхуються. Там, де напруженість накопичується, корона тріщить, а магма знаходить маршрути втечі.

Думайте про це як про скло: середина міцна, але краї та кути - там, де утворюються тріщини.

Як Ми Віряємо?

Доведення Всередині Нас

Вегенер запропонував ідею континентального дрейфу в 1912 році, але не міг пояснити механізм. Сучасні докази підтвердили його багато разів:

Розподіл викопних: однакові викопні Mesosaurus (водяний ящірка) знаходяться як у Бразилії, так і в Західній Африці, але ніде інше. Воно не могло плавати через Атлантичний океан. Континенти повинні були бути з'єднаними.

Схожі типи порід: гірські хребти в Шотландії ідеально збігаються з Аппалачськими горами на сході Сполучених Штатів, якщо перемістити континенти назад. Ті самі породи, ті ж самі віки, ті ж самі утворення: розділені океаном.

Сліди льодовика: давні сліди льодовика, знайдені в Африці, Індії, Південній Америці та Австралії, вказують на єдиний льодовиковий кап, розташований на Антарктиді: точно там, де континенти будуть в Пангею.

Порівняння GPS: сьогодні ми можемо безпосередньо вимірювати рух плит за допомогою супутників GPS. Північна Америка віддаляється від Європи приблизно на 2,5 см на рік. Ми можемо спостерігати за цим у реальному часі.

Будуче Земля

Куди Ми Ідем?

Якщо плити продовжать переміщуватися зі своїми поточними швидкостями, геологи можуть передбачити, куди будуть рухатися континенти в майбутньому.

Про 250 мільйонів років континенти очікується, що знову зіштовхнуться у нове суперконтинент. Наукові працівники надали йому різні назви: Пангея Ультима, Амазія або Новопангея: залежно від того, який модель вони використовують.

Атлантичний океан закриється. Африка злитиметься з Європою. Австралія попливе на північ у Південно-Східну Азію.

Це сталося раніше. Пангея не була першим суперконтинентом: їх було кілька, що йде на мільярди років у минуле. Цикл розділення та з'єднання триває від 400 до 500 мільйонів років. Геологи називають це циклом суперконтинентів.

Чого Ви запам'ятайте?

Загальний образ

Земля не є статичною. Це динамічний, вироджений планета: тонка корка, яка плаває на морі повільно рухаючись породи.

Все пов'язано: конвекційні потоки керують рухом плит; кордони плит створюють землетруси, вулкани та гори; докази написані в викопних рештках, каменях та даних GPS.

Альфред Вегенер побачив пазли сторічно тому. Це зайняло світ десятиліття, щоб догнати. Сьогодні, теорія пліт тектоніки є однією з наймогутніших рамок у всіх наук: вона пояснює все від того, чому Японія має землетруси, до того, чому Ви можете знайти морські раковини на горах.