Поверхность Земли
Мы стоим на тончайшей внешней оболочке планеты. Радиус Земли около 6371 км, а почти всё, что мы видим вокруг, относится к самым верхним километрам.
Внутреннее строение Земли →Листай вниз и опускайся сквозь земную кору, мантию и ядро. Чем глубже, тем сильнее давление и температура — но большая часть Земли при этом вовсе не является жидкой магмой.
Мы стоим на тончайшей внешней оболочке планеты. Радиус Земли около 6371 км, а почти всё, что мы видим вокруг, относится к самым верхним километрам.
Внутреннее строение Земли →Шахты, тоннели и скважины позволяют напрямую изучать лишь крошечную часть земной коры. С глубиной растут температура и давление.
Самые глубокие шахты уходят на несколько километров. Работать там сложно из-за высокой температуры горных пород и необходимости вентиляции.
Даже несколько километров — меньше одной десятой процента радиуса планеты. Прямое исследование недр очень ограничено.
СГ-3 на Кольском полуострове достигла 12 262 м и остаётся одной из самых глубоких вертикальных скважин, созданных человеком.
Средняя толщина континентальной коры — порядка нескольких десятков километров. Под горами она может быть значительно толще.
Подробнее о земной коре →Под крупными горными системами граница между корой и мантией может уходить примерно к 70 км. Под океанами кора намного тоньше.
Жёсткая литосфера включает земную кору и верхнюю часть мантии. Она разбита на плиты, которые медленно перемещаются.
В части верхней мантии породы остаются в основном твёрдыми, но способны очень медленно течь на геологических временах.
Мантия — не океан жидкой магмы. Большая её часть твёрдая, однако горячие породы деформируются и участвуют в конвекции.
Подробнее о мантии Земли →При таком давлении минералы перестраивают кристаллическую структуру в более плотные формы. Это видно по изменению скорости сейсмических волн.
В переходной зоне происходят дополнительные фазовые превращения минералов. Состав и свойства пород меняются без резкой химической границы.
Около 660 км заканчивается переходная зона. Ниже лежит нижняя мантия — крупнейшая по объёму часть внутренней Земли.
Давление уже огромно, но вещество по-прежнему в основном твёрдое. На больших временах оно способно медленно перемещаться.
Температура и давление продолжают расти. Мы узнаём о свойствах этих глубин по сейсмическим волнам и лабораторным экспериментам.
Главный «рентген» Земли — землетрясения. Волны проходят через планету, преломляются и отражаются на границах слоёв.
Ближе к ядру структура мантии становится особенно сложной: здесь обнаруживают области с необычными скоростями сейсмических волн.
Примерно на 2890 км силикатная мантия сменяется металлическим внешним ядром. Свойства вещества меняются радикально.
Внешнее ядро состоит главным образом из железа с никелем и лёгкими элементами и находится в жидком состоянии.
Поперечные S-волны не проходят через жидкое внешнее ядро. Именно это стало одним из ключевых доказательств его состояния.
Движение проводящей жидкости во внешнем ядре вместе с вращением Земли поддерживает планетарное магнитное поле.
Давление достигает миллионов атмосфер в привычных бытовых единицах. Температура сопоставима с температурой поверхности Солнца по порядку величины.
Несмотря на ещё большую температуру, дальнейший рост давления скоро заставит железный сплав перейти в твёрдое состояние.
Примерно на 5150 км начинается твёрдое внутреннее ядро. Переход обнаружен по особенностям распространения сейсмических волн.
Высочайшее давление удерживает железо в твёрдом состоянии, хотя температура здесь составляет несколько тысяч градусов.
Мы всё ближе к геометрическому центру планеты. Давление здесь более чем в три миллиона раз превышает атмосферное у поверхности.
Примерно 6371 км от поверхности — средний радиус Земли. Дальше любое направление снова будет вести наружу, к поверхности другой стороны планеты.
Какая часть ядра Земли находится в жидком состоянии?