Spoljašnje jezgro Zemlje
Spoljašnje jezgro Zemlje je tečni sloj od oko 2266km,[1][2][3] gusto sabijene mase gvožđa i nikla koji leži iznad Zemljinog čvrstog unutrašnjeg jezgra, a ispod mantla. Njegova spoljna granica leži 2890 km ispod Zemljine površine. Prelaz između unutrašnjeg i spoljašnjeg jezgra se nalazi na oko 5 do 150km ispod Zemljine površine.[4]
Svojstva
urediZa razliku od Zemljinog čvrstog, unutrašnjeg jezgra, njeno spoljašnje jezgro je tečno.[5] Dokazi za fluidno spoljašnje jezgro uključuju seizmologiju koja pokazuje da se seizmički smičući talasi ne prenose kroz spoljašnje jezgro.[6] Iako ima sastav sličan Zemljinom čvrstom unutrašnjem jezgru, spoljašnje jezgro ostaje tečno jer nema dovoljno pritiska da ga zadrži u čvrstom stanju.
Seizmičke inverzije telesnih talasa i normalni modovi ograničavaju radijus spoljašnjeg jezgra na 3483 km sa nesigurnošću od 5 km, dok je poluprečnik unutrašnjeg jezgra 1220±10 km.[7]:94
Temperatura spoljašnjeg omotača jezgra je u rasponu 4400 °C u spoljnim delovima, a 6100 °C bliže unutrašnjem jezgru.[8] Zbog njegove visoke temperature, modeliranje je pokazalo da je spoljašnje jezgro tečnost niske viskoznosti.[9] Za vrtložne struje u fluidu gvožđa i nikla spoljašnjeg jezgra se veruje da ima uticaj na Zemljino magnetno polje. Prosečna snaga Zemljinog magnetnog polja u njenom spoljašnjem jezgru je 25 Gausa, 50 puta jače od magnetnog polja na površini.[10][11] Spoljašnje jezgro nije pod dovoljnim pritiskom da bi bilo čvsto, pa je tečno iako ima sličan sastav kao i unutrašnje jezgro. Sumpor i kiseonik takođe mogu biti prisutni u spoljašnjem jezgru.[12]
Kako se Zemljino jezgro hladi, tečnost na unutrašnjoj granici jezgra se smrzava, uzrokujući da čvrsto unutrašnje jezgro raste na račun spoljašnjeg jezgra, procenjenom brzinom od 1 mm godišnje.[13]
Laki elementi spoljašnjeg jezgra Zemlje
urediKompozicija
urediSpoljašnje jezgro Zemlje ne može biti u potpunosti sastavljeno od gvožđa ili legure gvožđa i nikla jer su njihove gustine veće od geofizičkih merenja gustine spoljašnjeg jezgra Zemlje.[14][15][16][17] Zapravo, spoljno jezgro Zemlje je otprilike 5 do 10 procenata manje gustine od gvožđa na temperaturama i pritiscima Zemljinog jezgra.[17][18][19] Otuda je predloženo da laki elementi sa malim atomskim brojem čine deo spoljašnjeg jezgra Zemlje, kao jedini mogući način da se smanji njegova gustina.[16][17][18] Iako je spoljašnje jezgro Zemlje nepristupačno za direktno uzorkovanje,[16][17][20] sastav lakih elemenata može biti značajno ograničen eksperimentima visokog pritiska, proračunima zasnovanim na seizmičkim merenjima, modelima Zemljine akrecije i poređenjem ugljeničnih meteorita sa silikatnom zemljom (BSE).[14][16][17][18][20][21] Nedavne procene su da se spoljašnje jezgro Zemlje sastoji od gvožđa zajedno sa 0 do 0,26 procenata vodonika, 0,2 procenata ugljenika, 0,8 do 5,3 procenata kiseonika, 0 do 4,0 procenata silicijuma, 1,7 procenata sumpora i 5 procenata nikla po težini, a temperatura granice jezgro-plašt i unutrašnje granice jezgra kreću se od 4.137 do 4.300 K i od 5.400 do 6.300 K respektivno.[16]
Uticaj na život
urediBez spoljašnjeg jezgra život na Zemlji bi bio veoma različit. Konvekcija tečnih metala u spoljašnjem jezgru stvara magnetno polje. Ovo magnetno polje se prostire nekoliko hiljada kilometara od Zemlje i stvara zaštitni omotač oko Zemlje, koji odbija solarni vetar. Bez ovog polja veći procenat solarnog vetra bi se direktno sudario sa Zemljinom atmosferom. Pretpostavljeni efekti bi polako uništili Zemljinu atmosferu. Ovo je pretpostavka o tome šta se desilo sa atmosferom Marsa, ostavivši planetu onesposobljenu za održavanje života na njoj.
Vidi još
urediReference
uredi- ^ „Earth's Interior”. Arhivirano iz originala 11. 04. 2018. g. Pristupljeno 30. 12. 2016.
- ^ Sue, Caryl (2015-08-17). Evers, Jeannie, ur. „Core”. National Geographic Society (na jeziku: engleski). Pristupljeno 2022-02-25.
- ^ Zhang, Youjun; Sekine, Toshimori; He, Hongliang; Yu, Yin; Liu, Fusheng; Zhang, Mingjian (2014-07-15). „Shock compression of Fe-Ni-Si system to 280 GPa: Implications for the composition of the Earth's outer core”. Geophysical Research Letters. 41 (13): 4554—4559. Bibcode:2014GeoRL..41.4554Z. ISSN 0094-8276. S2CID 128528504. doi:10.1002/2014gl060670.
- ^ Young, C J; Lay, T (1987). „The Core-Mantle Boundary”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences (na jeziku: engleski). 15 (1): 25—46. Bibcode:1987AREPS..15...25Y. ISSN 0084-6597. doi:10.1146/annurev.ea.15.050187.000325. Arhivirano iz originala 21. 09. 2022. g. Pristupljeno 24. 06. 2022.
- ^ Gutenberg, Beno (2016). Physics of the Earth's interior. Academic Press. str. 101—118. ISBN 978-1-4832-8212-1.
- ^ Jeffreys, Harold (1. 6. 1926). „The Rigidity of the Earth's Central Core”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (na jeziku: engleski). 1: 371—383. Bibcode:1926GeoJ....1..371J. ISSN 1365-246X. doi:10.1111/j.1365-246X.1926.tb05385.x
.
- ^ Ahrens, Thomas J., ur. (1995). Global earth physics a handbook of physical constants (3rd izd.). Washington, DC: American Geophysical Union. ISBN 9780875908519.
- ^ De Wijs, Gilles A.; Kresse, Georg; Vočadlo, Lidunka; Dobson, David; Alfè, Dario; Gillan, Michael J.; Price, Geoffrey D. (1998). „The viscosity of liquid iron at the physical conditions of the Earth's core” (PDF). Nature. 392 (6678): 805. Bibcode:1998Natur.392..805D. doi:10.1038/33905.
- ^ De Wijs, Gilles A.; Kresse, Georg; Vočadlo, Lidunka; Dobson, David; Alfè, Dario; Gillan, Michael J.; Price, Geoffrey D. (1998). „The viscosity of liquid iron at the physical conditions of the Earth's core” (PDF). Nature. 392 (6678): 805. Bibcode:1998Natur.392..805D. S2CID 205003051. doi:10.1038/33905.
- ^ Staff writer (17. 12. 2010). „First Measurement Of Magnetic Field Inside Earth's Core”. Science 2.0 (na jeziku: engleski). Pristupljeno 14. 11. 2018.
- ^ Buffett, Bruce A. (2010). „Tidal dissipation and the strength of the Earth's internal magnetic field”. Nature. 468 (7326): 952—4. Bibcode:2010Natur.468..952B. PMID 21164483. S2CID 4431270. doi:10.1038/nature09643.
- ^ Gubbins, David; Sreenivasan, Binod; Mound, Jon; Rost, Sebastian (19. 05. 2011). „Melting of the Earth's inner core”. Nature. 473 (7347): 361—363. Bibcode:2011Natur.473..361G. PMID 21593868. doi:10.1038/nature10068.
- ^ Wassel, Lauren; Irving, Jessica; Dues, Arwen (2011). „Reconciling the hemispherical structure of Earth's inner core with its super-rotation”. Nature Geoscience. 4 (4): 264—267. Bibcode:2011NatGe...4..264W. doi:10.1038/ngeo1083.
- ^ a b Birch, Francis (1952). „Elasticity and constitution of the Earth's interior”. Journal of Geophysical Research (na jeziku: engleski). 57 (2): 227—286. Bibcode:1952JGR....57..227B. doi:10.1029/JZ057i002p00227.
- ^ Birch, Francis (1964-10-15). „Density and composition of mantle and core”. Journal of Geophysical Research (na jeziku: engleski). 69 (20): 4377—4388. Bibcode:1964JGR....69.4377B. doi:10.1029/JZ069i020p04377.
- ^ a b v g d Hirose, Kei; Wood, Bernard; Vočadlo, Lidunka (2021). „Light elements in the Earth's core”. Nature Reviews Earth & Environment (na jeziku: engleski). 2 (9): 645—658. ISSN 2662-138X. doi:10.1038/s43017-021-00203-6.
- ^ a b v g d Wood, Bernard J.; Walter, Michael J.; Wade, Jonathan (2006). „Accretion of the Earth and segregation of its core”. Nature (na jeziku: engleski). 441 (7095): 825—833. Bibcode:2006Natur.441..825W. ISSN 1476-4687. PMID 16778882. S2CID 8942975. doi:10.1038/nature04763.
- ^ a b v Poirier, Jean-Paul (1994-09-01). „Light elements in the Earth's outer core: A critical review”. Physics of the Earth and Planetary Interiors (na jeziku: engleski). 85 (3): 319—337. Bibcode:1994PEPI...85..319P. ISSN 0031-9201. doi:10.1016/0031-9201(94)90120-1.
- ^ Mittal, Tushar; Knezek, Nicholas; Arveson, Sarah M.; McGuire, Chris P.; Williams, Curtis D.; Jones, Timothy D.; Li, Jie (2020-02-15). „Precipitation of multiple light elements to power Earth's early dynamo”. Earth and Planetary Science Letters (na jeziku: engleski). 532: 116030. Bibcode:2020E&PSL.53216030M. ISSN 0012-821X. S2CID 213919815. doi:10.1016/j.epsl.2019.116030.
- ^ a b Zhang, Youjun; Sekine, Toshimori; He, Hongliang; Yu, Yin; Liu, Fusheng; Zhang, Mingjian (2016-03-02). „Experimental constraints on light elements in the Earth's outer core”. Scientific Reports (na jeziku: engleski). 6 (1): 22473. Bibcode:2016NatSR...622473Z. ISSN 2045-2322. PMC 4773879 . PMID 26932596. doi:10.1038/srep22473.
- ^ Suer, Terry-Ann; Siebert, Julien; Remusat, Laurent; Menguy, Nicolas; Fiquet, Guillaume (2017-07-01). „A sulfur-poor terrestrial core inferred from metal–silicate partitioning experiments”. Earth and Planetary Science Letters (na jeziku: engleski). 469: 84—97. Bibcode:2017E&PSL.469...84S. ISSN 0012-821X. doi:10.1016/j.epsl.2017.04.016.
Reference
uredi- Slesinger, Audrey (januar 2001), „Earth's interior: Redefining the Core–Mantle Boundary”, Geotimes, The American Geological Institute, Pristupljeno 2011-03-24
- Lekic, V.; Cottaar, S.; Dziewonski, A.; Romanowicz, B. (2012). „Cluster analysis of global lower mantle”. Earth and Planetary Science Letters. 357-358 (1–3): 68—77. Bibcode:2012E&PSL.357...68L. doi:10.1016/j.epsl.2012.09.014.
- Lay, Thorne; Hernlund, John; Buffett, Bruce A. (2008). „Core–mantle boundary heat flow”. Nature Geoscience. 1 (1): 25—32. Bibcode:2008NatGe...1...25L. ISSN 1752-0894. doi:10.1038/ngeo.2007.44.
- Peltier, WR (2007). „Mantle Dynamics and the D" Layer: Impacts of the Post Perovskite Phase”. Ur.: Kei Hirose; John Brodholt; Thome Lay; David Yuen. Post-Perovskite: The Last Mantle Phase Transition (PDF). Volume 174 in AGU Geophysical Monographs. American Geophysical Union. str. 217—227. ISBN 978-0-87590-439-9.
- Bullen K., Compressibility-pressure hypothesis and the Earth’s interior. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Geophysical Supplements, 5, 355–368., 1949
- Creager, K.C. and Jordan, T.H. (1986). Asperical structure of the core-mantle boundary. Geophys. Res. Lett. 13, 1497-1500
- Czechowski L. (1993) Geodesy and Physics of the Earth pp. 392-395, The Origin of Hotspots and The D” Layer
- Torsvik, Trond H.; Smethurst, Mark A.; Burke, Kevin; Steinberger, Bernhard (2006). „Large igneous provinces generated from the margins of the large low-velocity provinces in the deep mantle”. Geophysical Journal International. 167 (3): 1447—1460.. Bibcode:2006GeoJI.167.1447T. . doi:10.1111/j.1365-246X.2006.03158.x. Nedostaje ili je prazan parametar
|title=(pomoć) - Dziewonski, Adam M.; Anderson, Don L. (1981-06-01). „Preliminary reference Earth model”. Physics of the Earth and Planetary Interiors (na jeziku: engleski). 25 (4): 297—356. Bibcode:1981PEPI...25..297D. ISSN 0031-9201. doi:10.1016/0031-9201(81)90046-7.
- Schmerr, N. (2012-03-22). „The Gutenberg Discontinuity: Melt at the Lithosphere-Asthenosphere Boundary”. Science. 335 (6075): 1480—1483. Bibcode:2012Sci...335.1480S. ISSN 0036-8075. PMID 22442480. S2CID 206538202. doi:10.1126/science.1215433.
- Lodders, Katharina (1998). The planetary scientist's companion. Fegley, Bruce. New York: Oxford University Press. ISBN 1-4237-5983-4. OCLC 65171709.
- „PDS/PPI Home Page”. pds-ppi.igpp.ucla.edu. Pristupljeno 2021-01-29.
- „In Depth | Earth”. NASA Solar System Exploration. Arhivirano iz originala 12. 02. 2021. g. Pristupljeno 2021-01-29.
- „What is the Earth's Mantle Made Of? - Universe Today”. Universe Today (na jeziku: engleski). 2016-03-26. Pristupljeno 2018-11-24.
- Stephen, Marshak (2015). Earth: Portrait of a Planet (5th izd.). New York: W. W. Norton & Company. ISBN 9780393937503. OCLC 897946590.
- Helffrich, George R.; Wood, Bernard J. (avgust 2001). „The Earth's mantle”. Nature. 412 (6846): 501—507. PMID 11484043. S2CID 4304379. doi:10.1038/35087500.
Spoljašnje veze
uredi
- Earth's Core–Mantle Boundary Has Core-Rigidity Zone
- Mineral phase change at the boundary
- Superplumes at the boundary Arhivirano na sajtu Wayback Machine (13. februar 2006)
- About.com article on the name of D″ Arhivirano na sajtu Wayback Machine (6. oktobar 2008)