Что находится в центре земли? внутреннее строение планеты

Размеры ядра

Наверное, вы также удивлены тем, откуда ученым известны размеры ядра. Что заставляет их думать, что оно расположено на глубине 3000 километров от поверхности. Ответ кроется в сейсмологии.

В случае землетрясения ударные волны расходятся по всей планете. Сейсмологи записывают эти колебания. Это то же самое, если бы мы ударили по одной стороне планеты гигантским молотком, а с другой стороны слушали созданный шум.

Огромное количество данных было получено во время землетрясения в Чили, которое произошло в 1960 году. Все сейсмологические станции на Земле смогли записать толчки от этого землетрясения. В зависимости от направления, которое принимают эти колебания, они проходят сквозь различные части Земли, и это влияет на то, как они «звучат» в других местах планеты.

В самом начале истории сейсмологии стало ясно, что некоторые колебания теряются. Ожидалось, что так называемые S-волны появятся с другой стороны планеты, но этого так и не произошло. Причина этого была простой. S-волны могли отражаться только через твердый материал и не могли сделать этого через жидкость. Таким образом, они должны были проходить сквозь что-то расплавленное в центре Земли. Исследуя пути прохождения S-волн, выяснили, что твердая порода превращается в жидкость на расстоянии 3000 километров внизу. Это позволило предположить, что земное ядро имеет жидкую структуру. Но сейсмологов ждал еще один сюрприз.

Сравнение размеров Земли с нашей звездой и другими планетами

“Наш дом”
можно уверенно назвать уникальным небесным телом, так как, несмотря на схожесть
с другими космическими объектами, здесь есть все условия для жизни. Это
единственный объект, на котором вода находиться на поверхности. Это третья
планета от Солнца, которая также характеризируется, как самое плотное небесное
тело. Для подтверждения уникальности нашей планеты, можно сравнить ее с другими
космическими объектами:

Размер Земли и Солнца

Наш дом и другие небесные тела Солнечной системы — это всего лишь мелкие частицы по сравнению с Солнцем. 99,86% общей массы галактики приходиться на желтую звезду. Диаметр ее достаточно велик, чтобы разместить на нем 109 планет.

Размер Венеры и Земли

Ученые
называют эти две планеты близнецами. И правда, у них много сходств по
показателям плотности, массы и объема. Диаметр Венеры составляет 95% от
диаметра нашей планеты. А масса — 81,5% от общей массы нашего дома.

Размер Марса и Земли

После Меркурия, красная планета является самой маленькой в нашей Солнечной системе. Время перелета с одной стороны Меркурия на противоположную составляет всего восемь часов.

Размер Юпитера и Земли

Газовый
гигант считается наибольшим небесным телом в Солнечной системе. Его диаметр в
11 раз превосходит экваториальный диаметр нашей планеты.

Размер Сатурна и Земли

Наша планета
уступает в размерах Сатурну. По его диаметру можно разместить десять небесных
тел, похожих на земной шар.

Еще факты

  1. Стоя на одном месте, человек считает, что он стоит. На самом деле он двигается, но вместе с Землей. Это происходит из-за вращения планеты вокруг Солнца и вокруг своей оси. В зависимости от места, где стоит объект, скорость его движения в пространстве может составлять 1600 км/ч. На экваторе люди двигаются быстрее, а вот те, кто живет в северных и южный районах планеты, практически стоят на месте.
  2. Земля движется вокруг Солнца со скоростью 107826 км/ч.
  3. Считается, что возраст Земли около 4,5 млн лет.
  4. В центре планеты располагается магма.
  5. На планете происходят водные приливы и отливы. Это явление возникает из-за воздействия Луны – естественного спутника Земли.
  6. Самая холодная точка на планете – Антарктида. Здесь температура может опускаться до -80 и более градусов Цельсия.
  7. Некоторые ученые предполагают, что когда-то у Земли было два спутника.

На планете есть множество загадочных мест, где происходят странные явления. Ученые пытались их объяснить: что-то им раскрыть удалось, а что-то все так же остается тайной. Одной из таких тайн являются движущиеся камни на плато Плайя в США. На этом участке горные породы совершают перемещения по пескам, оставляя следы в виде борозд. Это уникальное явление не имеет аналогов, и нет другого места, где происходило бы подобное.

Есть мнения, что когда-то, планета была фиолетовой. Этот окрас ей придавали бактерии, проживающие на всей территории Земли. Позже планета стала зелено-голубой.

Состав ядра Земли

Ученые предполагают, что земное ядро практически наверняка состоит из железа. Считается, что его количество достигает 80%, хотя точная цифра до сих пор является темой для обсуждения.

Главное свидетельство этому — огромное количество железа во Вселенной. Это один из десяти наиболее распространенных элементов в нашей галактике, и он часто встречается в метеоритах. Учитывая такое его количество, на поверхности Земли железо встречается намного реже, чем того можно было бы ожидать. Поэтому существует теория, что, когда происходил процесс формирования Земли 4,5 миллиарда лет назад, большинство железа оказалось в составе ядра.

Сын настаивал, чтобы родители купили ему квартиру. Маме пришлось ехать в Италию

Инженеры создали смарт-гель, который меняет форму под воздействием света

Новаторский смартфон Xiaomi Mi 11: уникальная функция измерения ЧСС

Именно поэтому ядро составляет основную часть массы нашей планеты, и большая часть железа также находится в нем. Железо является относительно плотным элементом в естественных для нас условиях, а под сильным давлением в центре Земли оно имеет еще более высокую плотность. Поэтому на железное ядро будет приходиться вся эта не достающая до поверхности масса. Но возникает вопрос. Как так получилось, что основная масса железа сконцентрировалась в ядре?

Насколько опасен переворот планеты?

Лучше всего на этот вопрос ответит эксперимент в космическом вакууме! Нужно взять шар со смещённым центром тяжести из материала, смачиваемого водой. Погрузить его в жидкость, которая окутает шар каплей и, с минимальным ускорением, раскрутить его (не расплескав жидкость с поверхности), а потом отпустить в безвоздушное пространство.

Думаю, что в вакуумной камере наша модель Земного шара с океанами будет «кувыркаться по — Джанибековски» вместе с жидкостью!

Это покажет, будут ли при перевороте нашей планеты сильные возмущения гидросферы, атмосферы. А если вместо эксцентрика массы в шар поместить видеокамеру и выпустить в космос, мы увидим движение звёзд при «кувырке» Земли!

Международная ассоциация авторов научных открытий и Российская академия естественных наук подтвердили достоверность открытия мирового значения, и в 1997 году выдала ученому диплом под № 63. Многолетние опыты и расчеты позволили установить, что внутреннее ядро Земли под воздействием тяготения Луны и Солнца перемещается в магме по своеобразной орбите — траектории пятиугольной формы (по пентаграмме!).

Наши предки, несомненно, обладали эзотерическими знаниями о причинах катаклизмов, произошедших в далеком прошлом. Не зря же в оккультных науках используют пентаграмму для защиты от Сатаны, владения которого находятся в преисподней. Когда он вырвется на свободу (покинет пределы пентаграммы), тогда мир претерпит страшные опустошения.

Что находится за пределами Вселенной?

О, это вопрос очень интересный, но такой же неопределённый, как и предыдущий. Вообще неизвестно, есть ли у Вселенной пределы. Возможно, их нет. Возможно, они есть. Возможно, кроме нашей Вселенной есть и другие с иными свойствами материи, с отличными от наших законами природы и мировыми константами. Никто не может доказательно дать ответ на подобный вопрос.

Проблема заключается в том, что мы имеем возможность наблюдать Вселенную лишь на расстоянии в 13,3 миллиарда световых лет. Почему? Очень просто: мы же помним, что возраст Вселенной составляет 13,7 миллиардов лет. Учитывая, что наше наблюдение происходит с задержкой, равной времени, потраченному светом на прохождение соответствующего расстояния, мы не можем наблюдать Вселенную ранее того момента как она, собственно, появилась на свет. На этом расстоянии мы видим Вселенную ясельного возраста…

Как измерить длину окружности Земли

Чтобы измерить окружность земли по экватору, существуют специальные приборы и космические спутники. Но, применяя знания по геометрии, получают данные без сложных инструментов. Впервые такую работу выполнил ученый Древней Греции Эратосфен.

Согласно преданиям, путешественники сообщили ему, что в день летнего солнцестояния они наблюдали, как освещалось дно самых глубоких колодцев, а предметы не отбрасывали тени. Солнце стояло в зените. Это происходило в 500 милях южнее Александрии, в Сиене. Астроном знал, что в родном городе предметы отбрасывают тень, а солнце не заглядывает на дно глубоких колодцев.

Угол 7° — это приблизительно ⅟50 часть замкнутой окружности, которая всегда имеет 360°. Астроном продолжил вычисления дальше. Он умножил расстояние до Сиены на 50. Получилась длина окружности Земли — 25000 миль. Современные исследования показали, что ученый не сильно ошибался: экваториальная окружность планеты равна 24894 мили или 40075 км.

Погрешность Эратосфена объясняется не примитивностью расчетов, которыми он пользовался. Этот способ точный, применяется и сегодня, только с более совершенными инструментами. Ученый не знал точного расстояния между городами. Оно в те времена измерялось количеством дней, проведенных караваном в пути.

Вторая причина неточности — Александрия и Сиена расположены на разных меридианах. Сегодня рассчитывают окружность между объектами, которые находятся на одном меридиане.

Измерение окружности Земли по Эратосфену. Credit: kipmu.ru.

Вычисления радиуса и диаметра

Зная окружность, вычислить радиус и диаметр земного шара несложно. Применяют формулы: d=l/π; r=½*π. Буквами обозначены:

  1. d — диаметр. Соединяет противоположные стороны окружности, проходит через центр.
  2. l — длина окружности. Это линия на равной дистанции от центра.
  3. r — радиус. Так называют линию, проложенную от центра до произвольной точки на окружности.
  4. π — число, равное 3,14. Оно бесконечное, поэтому чем больше цифр после запятой, тем точнее расчеты.

Необязательно использовать обе формулы. Диаметр и радиус взаимосвязаны. Вычисляют один параметр, после чего узнают второй: диаметр в 2 раза больше радиуса и наоборот.

Величина окружности разная на экваторе и полюсах. Поэтому экваториальный радиус больше полярного. Первый — 6378 км, второй — 6356 км. Интересно, что диаметр Солнца больше диаметра Земли в 109 раз.

Как вычислить окружность Земли.Как вычислить окружность Земли.

Состав ядра Земли

Ученые предполагают, что земное ядро практически наверняка состоит из железа. Считается, что его количество достигает 80%, хотя точная цифра до сих пор является темой для обсуждения.

Главное свидетельство этому — огромное количество железа во Вселенной. Это один из десяти наиболее распространенных элементов в нашей галактике, и он часто встречается в метеоритах. Учитывая такое его количество, на поверхности Земли железо встречается намного реже, чем того можно было бы ожидать. Поэтому существует теория, что, когда происходил процесс формирования Земли 4,5 миллиарда лет назад, большинство железа оказалось в составе ядра.

Именно поэтому ядро составляет основную часть массы нашей планеты, и большая часть железа также находится в нем. Железо является относительно плотным элементом в естественных для нас условиях, а под сильным давлением в центре Земли оно имеет еще более высокую плотность. Поэтому на железное ядро будет приходиться вся эта не достающая до поверхности масса. Но возникает вопрос. Как так получилось, что основная масса железа сконцентрировалась в ядре?

La Mitad del Mundo 'prueba del huevo'La Mitad del Mundo ‘prueba del huevo’

Ecuador At The Equator - Water Demonstration - Coriolis EffectEcuador At The Equator — Water Demonstration — Coriolis Effect

В недрах Земли. Тайны подземного мира.В недрах Земли. Тайны подземного мира.

Что такое гравитация простыми словами детям.

с лат. gravitas — «тяжесть» ) — невидимая сила , притягивающая объекты с меньшей массой к более массивным. Таким образом определяющая положение галактик, планет, спутников и всех небесных тел. В контексте Земли отвечает за то, что объекты притягиваются к поверхности и не улетают за пределы планеты. Это одно из четырех фундаментальных взаимодействий в физике, определяющих функционирование вселенной, наряду со слабым и сильным атомными взаимодействиями и электромагнетизмом.

Точного научного определения термина не существует, поскольку подходы к изучению гравитации и теории относительно её природы постоянно разрабатываются, дополняются и совершенствуются. Актуальными на сегодня являются закон всемирного тяготения Ньютона вместе с его дополнениями и общая теория относительности Эйнштейна.

Гравитация и закон всемирного тяготения

Закон всемирного тяготения, предложенный Ньютоном, не ставит своей целью описание природы возникновения гравитации, но позволяет совершать верные математические расчеты на практике. Для этого пользуются формулой

, где:

  • F — сила притяжения;
  • r — расстояние между их центрами;
  • G — гравитационная постоянная, равная 6.67×10 -11 м 3 /кг×с 2 и отражающая то, с какой силой бы действовали друг на друга два тела, размещенные на расстоянии 1 метра и имеющие одинаковую массу в 1 килограмм.

Собственное гравитационное поле создается каждым объектом Вселенной вне зависимости от его массы.

Гравитация на каждой из планет разная и напрямую зависит от массы астрономического тела. Так, к примеру, показатели гравитации на Юпитере многократно превышают земные. На тело, имеющее земной вес в 60 килограмм, Юпитер будет оказывать такую гравитацию, как Земля оказывает на тело с массой 142 килограмма.

Гравитация и общая теория относительности

Несмотря на то, что закон всемирного тяготения Ньютона отлично справляется с математическим описанием гравитации, он порождает конфликты и несоответствия, когда речь заходит о дальности действия и скорости распространения этой величины.

Дело в том, что в теории Ньютона предполагается, что гравитация окутывает всю вселенную и действует мгновенно в каждой её части. Однако, это невозможно исходя из того, что пределом допустимой скорости в физике является скорость света. Даже если бы скорость распространения гравитации была равна скорости света, она бы не могла мгновенно срабатывать даже на небольших участках космоса, поскольку нуждается в преодолении расстояния.

Решение проблемы нашлось в общей теории относительности Эйнштейна, которая рассматривает гравитацию не как силу, но как искривление времени-пространства под влиянием масс.

Для наглядности можно представить натянутую вокруг обруча ткань. После того, как на нее положат яблоко, она искривится. Если же после этого положить рядом тяжелую гирю, она искривится уже с центром в новом месте , а яблоко притянет к гире.

В физике элементарных частиц была выработана концепция гравитона — гипотетически существующей фундаментальной частицы, которая ответственна за гравитацию. Такая частица имеет нулевую массу, однако, обладает энергией, позволяющей ей влиять на поведение других элементарных частиц.

Понятие гравитационных волн

Несмотря на то, что общая теория относительности Эйнштейна уже давно была принята научным сообществом, она нашла очередное свое подтверждение с открытием физиками гравитационных волн в 2015 году.

Людям, далеким от теоретической физики и астрономии, будет нетрудно представить гравитационные волны в виде кругов, некоторое время разрастающихся, а затем затухающих после того, как в воду был брошен камень. Они имеют относительно похожую форму и структуру, но проявляются не на поверхности воды, а в пространстве-времени Вселенной.

Гравитационные волны оказывают дополнительное влияние на все близлежащие объекты и возникают при резкой смене массы в конкретной точке. Примером такого изменения в структуре космоса может быть слияние сверхмассивных черных дыр.

Ученые не могли столь долго открыть такие волны из-за низкой силы гравитации. Даже при сегодняшнем уровне развития технологий для этого пришлось поместить в вакуум четырехкилометровый детектор , состоящий из подвешенных зеркал.

Людям ошибочно кажется, что гравитация невероятно сильна. На самом же деле, это самая слабая из всех фундаментальных взаимодействий. Иллюстрацией того, насколько сильно её превосходит, к примеру, электромагнитное взаимодействие может служить факт того, что даже маленькие магниты на холодильник надежно закреплены магнитным притяжением на своем месте и будто игнорируют силу земного притяжения.

Секреты формирования земного ядра

Железо должно было каким-то образом в буквальном смысле тяготеть к центру Земли. И не сразу можно понять, как это случилось.

Большая часть оставшейся массы Земли состоит из горных пород, которые называются силикатами, и расплавленное железо пытается пройти сквозь них. Точно так же, как вода способна формировать капли на жирной поверхности, железо собирается в маленькие резервуары, откуда не может дальше распространяться или расходоваться.

В 2013 году ученые Стэндфордского университета в Калифорнии (США) обнаружили возможное решение. Их интересовало, что происходит, когда и железо, и силикаты подвержены сильному давлению, так как это было когда-то в центре Земли. Ученым удалось заставить расплавленное железо пройти сквозь силикат, создавая давление с помощью алмазов. На самом деле высокое давление изменяет взаимодействие железа и силикатов. При более высоких давлениях образуется расплавленная сеть. Таким образом, можно предположить, что на протяжении миллиардов лет железо постепенно вытеснялось вниз сквозь горные породы, пока не достигло ядра.

Теория Петра Поля

Что находится в центре Земли по современным представлениям? Согласно теории Петра Поля, основой нашей планеты стал некий биоэнергетический шар, который, подобно русской матрешке, постепенно «наращивал» собственные слои. Поль также считает, что версия о жизни внутри Земли имеет право на существование. И хотя на первый взгляд подобное утверждение нереально, кто знает, что находится в центре Земли… Возможно, черная дыра, затемненное солнце, другие цивилизации или доисторические существа. А возможно, все намного проще, и внутри земного шара находится расплавленное ядро из железа.

Континентальная кора[править]

Континентальная кора имеет трёхслойное строение. Верхний слой представлен прерывистым покровом осадочных пород, который развит широко, но редко имеет большую мощность. Большая часть коры сложена верхней корой — слоем, состоящим главным образом из гранитов и гнейсов, обладающим низкой плотностью и древней историей. Исследования показывают, что большая часть этих пород образовались очень давно, около 3 миллиардов лет назад. Ниже находится нижняя кора, состоящая из мафических пород — гранулитов и им подобных.

Состав верхней континентальной корыправить

Определение состава верхней континентальной коры стало одной из первых задач, которую взялась решать молодая наука геохимия. Собственно из попыток решения этой задачи и появилась геохимия. Эта задача весьма сложна, поскольку земная кора состоит из множества пород разнообразного состава. Даже в пределах одного геологического тела состав пород может сильно варьировать. В разных районах могут быть распространены совершенно разные типы пород. В свете всего этого и возникла задача определения общего, среднего состава той части земной коры, что выходит на поверхность на континентах. С другой стороны, сразу же возник вопрос о содержательности этого термина.

Первая оценка состава верхней земной коры была сделана Кларком. Кларк был сотрудником геологической службы США и занимался химическим анализом горных пород. Поле многих лет аналитических работ, он обобщил результаты анализов и рассчитал средний состав пород. Он предположил, что многие тысячи образцов, по сути, случайно отобранных, отражают средний состав земной коры (см. Кларки элементов). Эта работа Кларка вызвала фурор в научном сообществе. Она подверглась жёсткой критике, так как многие исследователи сравнивали такой способ с получением «средней температуры по больнице, включая морг». Другие исследователи считали, что этот метод подходит для такого разнородного объекта, каким является земная кора. Полученный Кларком состав земной коры был близок к граниту.

Следующую попытку определить средний состав земной коры предпринял Виктор Гольдшмидт. Он сделал предположение, что ледник, двигающийся по континентальной коре, соскребает все выходящие на поверхность породы, смешивает их. В результате породы, отлагающиеся в результате ледниковой эрозии, отражают состав средней континентальной коры. Гольдшмидт проанализировал состав ленточных глин, отлагавшихся в Балтийском море во время последнего оледенения. Их состав оказался удивительно близок к среднему составу, полученному Кларком. Совпадение оценок, полученных столь разными методами, стало сильным подтверждением геохимических методов.

Впоследствии определением состава континентальной коры занимались многие исследователи. Широкое научное признание получили оценки Виноградова, Ведеполя, Ронова и Ярошевского.

Некоторые новые попытки определения состава континентальной коры строятся на разделении её на части, сформированные в различных геодинамических обстановках.

Граница между верхней и нижней коройправить

Для изучения строения земной коры применяются косвенные геохимические и геофизические методы, но непосредственные данные можно получить в результате глубинного бурения. При проведении научного глубинного бурения часто ставится вопрос о природе границы между верхней (гранитной) и нижней (базальтовой) континентальной корой. Для изучения этого вопроса в СССР была пробурена Саатлинская скважина. В районе бурения наблюдалась гравитационная аномалия, которую связывали с выступом фундамента. Но бурение показало, что под скважиной находится интрузивный массив. При бурении Кольской сверхглубокой скважины граница Конрада также не была достигнута.
Недавно в печати обсуждалась возможность проникновения к границе Мохоровичича и в верхнюю мантию с помощью самопогружающихся вольфрамовых капсул, обогреваемых теплом распадающихся радионуклидов (M.I. Ojovan, F.G.F. Gibb, P.P. Poluektov, E.P. Emets. Probing of the interior layers of the Earth with self-sinking capsules. Atomic Energy, 99, No. 2, 556-562 (2005)).

Интересные факты

  • Роман основан на гипотезе о полой земле, которая в XIX веке ещё не была полностью отвергнута.
  • Повествование в романе ведется от лица Акселя. Несмотря на то что роман написан французом, повествование ведется от лица немца, хотя в большинстве своих произведений Верна нарратив национально нейтрален, изредка «патриотичен» — рассказ обычно ведется от третьего лица, в редких случаях рассказчики французы (профессор Аронакс, Клодиус Бомбарнак, Каззалон).
  • В романе Верн сообщает много информации о строении Земли, основанной на тогдашних научных знаниях. При этом, как правило, она подается в рамках спора между профессором и Акселем, который обычно выступает в роли скептика. Что любопытно, многие из замечаний Акселя, опровергнутые профессором, оказываются более верными с точки зрения современной науки (в частности, о температуре земного ядра).
  • В первой главе утверждается, что действие происходит в 1863 году, а возраст профессора Лиденброка — около 50 лет. При этом в шестой главе профессор утверждает, что в 1825 году беседовал с английским химиком Гемфри Дэви, но тогда получается, что их встреча проходила в тот момент, когда Лиденброку было примерно 12 лет.
  • Известно, что автор романа был знаком с геологом Шарлем Сент-Клером Девилем, который исследовал кратер вулкана Стромболи. Интересно, что именно через кратер Стромболи герои возвращаются в наземный мир после путешествия под землёй. Отметим также, что брат Сент-Клер Девиля — известный химик Анри Сент-Клер Девиль — упоминается в числе ученых, которые якобы советовались с Лиденброком «по животрепещущим вопросам химии».
  • В романе описана пещера, содержащая огромные кристаллы, на момент написания книги (1864 год) они не были известны науке. Однако в 1999 году в Мексике была открыта Пещера кристаллов, уникальная наличием гигантских кристаллов селенита.
  • Отсылку к роману можно найти в одном из следующих произведений Жюля Верна — романе «Двадцать тысяч лье под водой» (1869—1870). Один из героев, гарпунер Нед Ленд произносит совершенно нетипичную для себя фразу: «Если невежда верит, что какие-то зловещие кометы бороздят небо, что в недрах земного шара обитают допотопные чудовищные животные, — куда ни шло! Но астроному и геологу смешны подобные сказки». При этом он не получает никаких возражений учёного профессора Аронакса на этот счет. Тем самым, возможно, Верн хотел лишний раз подчеркнуть, что в научном смысле он гипотезу о полой земле не разделяет.

История образования Земли

Земля образовалась примерно 4,54 млрд лет назад вместе с другими планетами Солнечной системы. Ранее на этом месте располагалось большое протопланетное облако, которое постепенно пришло во вращение. Находящиеся внутри него вещества начали сталкиваться друг с другом и собираться в планеты.

Изображение Земли на ранних этапах формированияИнтересный факт: формирование Земли продолжалось на протяжении 10-20 млн лет, после чего она превратилась в планету, но ее внешний вид и структура были далеки от современных.

Изначально Земля представляла собой раскаленное тело, но постепенно оно начало остывать. По мере снижения температуры поверхность покрывалась твердой оболочкой. А примерно через 10 млн лет в планету врезалось небесное тело, названное учеными Теей. В результате столкновения на определенное расстояние от нее отлетели осколки, которые впоследствии превратились в Луну.

Благодаря вулканической деятельности и реакции, происходящей внутри горных пород, вокруг планеты сформировалась атмосфера. В ней начала конденсироваться вода, которая в совокупности составила Мировой Океан. Через миллиард лет после формирования планеты вокруг нее образовалось магнитное поле, которое начало защищать ее от солнечных ветров. Примерно 3,3 млрд лет назад на Земле появились условия, подходящие для создания жизни.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий