ЗЕМЛЯ

Сайт переехал! Наш новый адрес: http://wnhome.org.ua/sunsystem/ Для перехода на аналогичную страницу нажмите тут

Земля как одна из планет Солнечной системы на первый взгляд ничем не примечательна. Это не самая большая, но и не самая малая из пла­нет. Она не ближе других к Солнцу, но и не обитает на периферии пла­нетной системы. И всё же Земля об­ладает одной уникальной особенно­стью - на ней есть жизнь. Однако при взгляде на Землю из космоса это незаметно. Хорошо видны облака, плавающие в атмосфере. Сквозь про­светы в них различимы материки. Большая же часть Земли покрыта океанами.

Появление жизни, живого вещест­ва - биосферы - на нашей планете явилось следствием её эволюции. В свою очередь биосфера оказала зна­чительное влияние на весь дальней­ший ход природных процессов. Так, не будь жизни на Земле, химический состав её атмосферы был бы совер­шенно иным.

Несомненно, всестороннее изуче­ние Земли имеет громадное значение для человечества, но знания о ней служат также своеобразной отправ­ной точкой при изучении осталь­ных планет земной группы.

ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ

Не просто «заглянуть» в недра Земли. Даже самые глубокие сква­жины на суше едва преодолевают 10-ки-лометровый рубеж, а под водой удаётся, пройдя осадочный чехол, проникнуть в базальтовый фундамент не более чем на 1,5 км. Однако нашёлся дру­гой способ. Как в медицине рентгеновские лучи позволяют увидеть внутренние органы человека, так при исследовании недр планеты на помощь приходят сейсмические волны. Скорость сейсмических волн зависит от плотности и упругих свойств горных пород, через которые они проходят. Более того, они отражаются от границ между пластами пород разного типа и преломляются на этих границах.

По записям колебаний земной по­верхности при землетрясениях - сейсмограммам - было установлено, что недра Земли состоят из трёх основных частей: коры, оболочки (мантии) и ядра.

Кора отделяется от оболочки от­чётливой границей, на которой скач­кообразно возрастают скорости сейс­мических волн, что вызвано резким повышением плотности вещества. Эта граница носит название раздел Мохоровичича (иначе - поверхность Мохо или раздел М) по фамилии сербского сейсмолога, открывшего её в 1909 г.

Толщина коры непостоянна, она изменяется от нескольких километ­ров в океанических областях до не­скольких десятков километров в гор­ных районах материков. В самых грубых моделях Земли кору пред­ставляют в виде однородного слоя толщиной порядка 35 км. Ниже, до глубины примерно 2900 км, располо­жена мантия. Она, как и земная кора, имеет сложное строение.

Ещё в XIX столетии стало ясно, что у Земли должно быть плотное яд­ро. Действительно, плотность наруж­ных пород земной коры составляет около 2800 кг/мЗ для гранитов и примерно 3000 кг/мЗ для базальтов, а средняя плотность нашей плане­ты - 5500 кг/мЗ. В то же время существуют железные метеориты со средней плотностью 7850 кг/мЗ и возможна ещё более значительная концентрация железа. Это послужило основанием для гипотезы о железном ядре Земли. А в начале XX в. были по­лучены первые сейсмологические свидетельства его существования.

Граница между ядром и мантией наиболее отчётливая. Она сильно отражает продольные (Р) и попереч­ные (S) сейсмические волны и пре­ломляет Р-волны. Ниже этой грани­цы скорость Р-волн резко падает, а плотность вещества возрастает: от 5600 кг/мЗ до 10 000 кг/мЗ. S-волны ядро вообще не пропускает. Это означает, что вещество там нахо­дится в жидком состоянии.

Есть и другие свидетельства в поль­зу гипотезы о жидком железном ядре планеты. Так, открытое в 1905 г. изме­нение магнитного поля Земли в про­странстве и по интенсивности приве­ло к заключению, что оно зарождается в глубинах планеты. Там сравнитель­но быстрые движения могут происхо­дить, не вызывая катастрофических последствий. Наиболее вероятный ис­точник такого поля - жидкое желез­ное (т. е. проводящее токи) ядро, где возникают движения, действующие по механизму самовозбуждающегося динамо. В нём должны существовать токовые петли, грубо напоминающие витки провода в электромагните, ко­торые и генерируют различные соста­вляющие геомагнитного поля.

В 30-е гг. сейсмологи установили, что у Земли есть и внутреннее, твёр­дое ядро. Современное значение глу­бины границы между внутренним и внешним ядрами примерно 5150 км, переходная зона довольно тонкая - около 5 км.

Граница наружной зоны Земли - литосферы - расположена на глуби­не порядка 70 км. Литосфера вклю­чает в себя как земную кору, так и часть верхней мантии. Этот жёсткий слой объединяется в единое целое его механическими свойствами. Ли­тосфера расколота примерно на десять больших плит, на границах которых случается подавляющее чис­ло землетрясений.

Под литосферой на глубинах от 70 до 250 км существует слой повы­шенной текучести - так называемая астеносфера Земли. Жёсткие лито-сферные плиты плавают в «астено-сферном океане».

В астеносфере температура ман­тийного вещества приближается к температуре его плавления. Чем глуб­же, тем выше давление и температу­ра. В ядре Земли давление превыша­ет ЗбОО кбар, а температура - 6000 °С.

PomaH )WhiteNoise( rkabanov@yandex.ru