Wewnętrzna struktura Ziemi jest podzielona na warstwy, a każda z tych części ma pewne cechy szczególne pod względem składu, ciśnienia i stanu.
Powierzchnia planety jest częścią najcieńszej warstwy, Skorupy, i jest jedyną znaną ludziom. To tutaj znajdują się płyty tektoniczne, „unoszące się” na leżącej pod spodem warstwie płynu, płaszczu.
Dokładniej, płyty tektoniczne tworzą litosferę, złożoną ze skorupy i części płaszcza. Poniżej znajduje się astenosfera należąca do płaszcza.
Płaszcz Ziemi składa się z dwóch części: górnego i dolnego płaszcza. Tuż pod Płaszczem znajduje się Jądro.
Rdzeń jest warstwą w centrum planety, jest również podzielony na dwie części: rdzeń zewnętrzny i wewnętrzny.
Pomiędzy warstwami znajdują się dwie granice nazwane na cześć sejsmologów, którzy je odkryli. Są to nieciągłości, które mają różne cechy w stosunku do dwóch leżących poniżej warstw.
Granice te nazywane są:
- Nieciągłość Gutemberga (pomiędzy rdzeniem a płaszczem);
- Nieciągłość Mohovicowa (między Płaszczem a Skorupą).
Jakie są warstwy Ziemi i jak są zorganizowane?
Warstwy Ziemi reprezentują podział między jej wewnętrzną strukturą, a każda ma swoją własną charakterystykę i podpodziały.
Promień ziemski wynosi około 6371 km. Oznacza to, że suma grubości jej warstw wewnętrznych daje ten wynik i jest rozłożona między Skorupą (5-70 km), Płaszczem (ok. 2900 km) i Rdzeń (ok. promień 3400 km).
Przeprowadzone badania dowodzą, że im głębiej, tym większa temperatura i ciśnienie. Temperatura jądra Ziemi musi przekraczać 5500 °C, a przybliżone ciśnienie wynosi 1,3 miliona atmosfer.
Badania struktury wewnętrznej Ziemi prowadzone są za pomocą przyrządu pomiarowego zwanego sejsmografem. Sejsmografy rejestrują wszystkie wewnętrzne ruchy planety i dzięki różnym obliczeniom naukowcy dochodzą do pewnych pewników.
Dzięki wykorzystaniu sejsmografów możliwe jest wyciągnięcie wniosków na temat grubości i składu warstw Ziemi.
Z drugiej strony temperatura jest obliczana na podstawie innych eksperymentów naukowych, które testują zachowanie różnych pierwiastków w ekstremalnych warunkach temperatury i ciśnienia.
Skorupa
Skorupa jest warstwą powierzchniową Ziemi. Jest to najcieńsza warstwa struktury planety, której średnia grubość waha się od 5 km w najgłębszych rejonach oceanów do 70 km na kontynentach.
Skorupa ziemska składa się zasadniczo z krzemu i aluminium na kontynentach oraz krzemu i magnezu na dnie oceanu. Stąd nomenklatury SIAL (krzem i aluminium) i SIMA (krzem i magnez) odnoszą się do tych części skorupy.
To właśnie w skorupie ziemskiej znajduje się całe znane życie na planecie. Życie wewnątrz Ziemi jest mało prawdopodobne, żywe organizmy nie wytrzymałyby tak wysokich temperatur.
Najgłębszym odwiertem, jaki kiedykolwiek przeprowadzono, była supergłęboka studnia Kola w byłym Związku Radzieckim. W 1989 r. studnia osiągnęła poziom 12 262 metrów przy temperaturze wnętrza 180°C. Mimo to wiercenie pozostało w powierzchownej warstwie planety, nie docierając do Płaszcza.
Zobacz też: skorupa Ziemska.
płaszcz
Płaszcz Ziemi jest warstwą pośrednią, znajduje się poniżej skorupy i powyżej jądra. Jego miąższość wynosi około 2900 km. Płaszcz odpowiada za około 85% masy planety.
Zwykle dzieli się na dwie części: Górny płaszcz, bliżej powierzchni i Dolny płaszcz, bliżej rdzenia.
Górny płaszcz
Ze względu na wysokie temperatury Górny Płaszcz jest w stanie magmy, stopionej skały o wyglądzie przypominającym pastę.
Dolny płaszcz
W Dolnym Płaszczu, ze względu na wysokie ciśnienie, skały są w stanie stałym, choć o wyższych temperaturach w porównaniu z górną częścią. Temperatura w najgłębszych obszarach dolnego płaszcza sięga około 3000 °C.
Rdzeń
Rdzeń jest najbardziej wewnętrzną częścią struktury Ziemi. Jest również nazywany NIFE, ponieważ składa się z niklu i żelaza.
Podobnie jak płaszcz, rdzeń jest podzielony na dwie części: rdzeń zewnętrzny (płynny) i rdzeń wewnętrzny (stały).
Jądro zewnętrzne
Zewnętrzna część jądra Ziemi składa się z ciekłego niklu i żelaza i ma około 2200 km grubości.
Temperatura rdzenia zewnętrznego waha się między 4000 °C a 5000 °C.
Jądro wewnętrzne
Jądro wewnętrzne jest najgłębszą częścią wewnętrznej struktury Ziemi, ma promień 1200 km i znajduje się na głębokości około 5500 km w stosunku do powierzchni.
Temperatura wewnątrz jądra jest bliska 6000 °C, temperatura bardzo podobna do temperatury Słońca.
Jej wnętrze składa się w zasadzie z żelaza w stanie stałym, ze względu na ciśnienie milion razy wyższe niż na poziomie morza.
Badania pokazują, że rdzeń wewnętrzny obraca się szybciej niż ruch obrotowy Ziemi. Jest to możliwe tylko przez zanurzenie w płynnym medium.
Czym są nieciągłości Gutemberga i Mohovica?
Nieciągłość Gutemberga to niewielki odcinek, który oddziela Jądro Zewnętrzne od Dolnego Płaszcza. Odkryli go niemieccy sejsmolodzy Beno Gutemberg i Emil Wiechert.
Odkrycie to wynikało z dowodu na zmianę długości fali w tym ośrodku.
To samo wykrył jugosłowiański geofizyk Andrija Mohorovicic w odniesieniu do granicy między ziemską Crotą a Górnym Płaszczem.
Zainteresowany? Zobacz też:
- Rodzaje skał
- Płyty tektoniczne
- Ćwiczenia z warstwami ziemi
