Спољашње језгро Земље
Спољашње језгро Земље је течни слој од око 2266km,[1][2][3] густо сабијене масе гвожђа и никла који лежи изнад Земљиног чврстог унутрашњег језгра, а испод мантла. Његова спољна граница лежи 2890 km испод Земљине површине. Прелаз између унутрашњег и спољашњег језгра се налази на око 5 до 150km испод Земљине површине.[4]
Својства
уредиЗа разлику од Земљиног чврстог, унутрашњег језгра, њено спољашње језгро је течно.[5] Докази за флуидно спољашње језгро укључују сеизмологију која показује да се сеизмички смичући таласи не преносе кроз спољашње језгро.[6] Иако има састав сличан Земљином чврстом унутрашњем језгру, спољашње језгро остаје течно јер нема довољно притиска да га задржи у чврстом стању.
Сеизмичке инверзије телесних таласа и нормални модови ограничавају радијус спољашњег језгра на 3483 km са несигурношћу од 5 km, док је полупречник унутрашњег језгра 1220±10 km.[7]:94
Температура спољашњег омотача језгра је у распону 4400 °C у спољним деловима, а 6100 °C ближе унутрашњем језгру.[8] Због његове високе температуре, моделирање је показало да је спољашње језгро течност ниске вискозности.[9] За вртложне струје у флуиду гвожђа и никла спољашњег језгра се верује да има утицај на Земљино магнетно поље. Просечна снага Земљиног магнетног поља у њеном спољашњем језгру је 25 Гауса, 50 пута јаче од магнетног поља на површини.[10][11] Спољашње језгро није под довољним притиском да би било чвсто, па је течно иако има сличан састав као и унутрашње језгро. Сумпор и кисеоник такође могу бити присутни у спољашњем језгру.[12]
Како се Земљино језгро хлади, течност на унутрашњој граници језгра се смрзава, узрокујући да чврсто унутрашње језгро расте на рачун спољашњег језгра, процењеном брзином од 1 mm годишње.[13]
Лаки елементи спољашњег језгра Земље
уредиКомпозиција
уредиСпољашње језгро Земље не може бити у потпуности састављено од гвожђа или легуре гвожђа и никла јер су њихове густине веће од геофизичких мерења густине спољашњег језгра Земље.[14][15][16][17] Заправо, спољно језгро Земље је отприлике 5 до 10 процената мање густине од гвожђа на температурама и притисцима Земљиног језгра.[17][18][19] Отуда је предложено да лаки елементи са малим атомским бројем чине део спољашњег језгра Земље, као једини могући начин да се смањи његова густина.[16][17][18] Иако је спољашње језгро Земље неприступачно за директно узорковање,[16][17][20] састав лаких елемената може бити значајно ограничен експериментима високог притиска, прорачунима заснованим на сеизмичким мерењима, моделима Земљине акреције и поређењем угљеничних метеорита са силикатном земљом (BSE).[14][16][17][18][20][21] Недавне процене су да се спољашње језгро Земље састоји од гвожђа заједно са 0 до 0,26 процената водоника, 0,2 процената угљеника, 0,8 до 5,3 процената кисеоника, 0 до 4,0 процената силицијума, 1,7 процената сумпора и 5 процената никла по тежини, а температура границе језгро-плашт и унутрашње границе језгра крећу се од 4.137 до 4.300 K и од 5.400 до 6.300 K респективно.[16]
Утицај на живот
уредиБез спољашњег језгра живот на Земљи би био веома различит. Конвекција течних метала у спољашњем језгру ствара магнетно поље. Ово магнетно поље се простире неколико хиљада километара од Земље и ствара заштитни омотач око Земље, који одбија соларни ветар. Без овог поља већи проценат соларног ветра би се директно сударио са Земљином атмосфером. Претпостављени ефекти би полако уништили Земљину атмосферу. Ово је претпоставка о томе шта се десило са атмосфером Марса, оставивши планету онеспособљену за одржавање живота на њој.
Види још
уредиРеференце
уреди- ^ „Earth's Interior”. Архивирано из оригинала 11. 04. 2018. г. Приступљено 30. 12. 2016.
- ^ Sue, Caryl (2015-08-17). Evers, Jeannie, ур. „Core”. National Geographic Society (на језику: енглески). Приступљено 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 (на језику: енглески). 15 (1): 25—46. Bibcode:1987AREPS..15...25Y. ISSN 0084-6597. doi:10.1146/annurev.ea.15.050187.000325. Архивирано из оригинала 21. 09. 2022. г. Приступљено 24. 06. 2022.
- ^ Gutenberg, Beno (2016). Physics of the Earth's interior. Academic Press. стр. 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 (на језику: енглески). 1: 371—383. Bibcode:1926GeoJ....1..371J. ISSN 1365-246X. doi:10.1111/j.1365-246X.1926.tb05385.x
.
- ^ Ahrens, Thomas J., ур. (1995). Global earth physics a handbook of physical constants (3rd изд.). 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 (на језику: енглески). Приступљено 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.
- ^ а б Birch, Francis (1952). „Elasticity and constitution of the Earth's interior”. Journal of Geophysical Research (на језику: енглески). 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 (на језику: енглески). 69 (20): 4377—4388. Bibcode:1964JGR....69.4377B. doi:10.1029/JZ069i020p04377.
- ^ а б в г д Hirose, Kei; Wood, Bernard; Vočadlo, Lidunka (2021). „Light elements in the Earth's core”. Nature Reviews Earth & Environment (на језику: енглески). 2 (9): 645—658. ISSN 2662-138X. doi:10.1038/s43017-021-00203-6.
- ^ а б в г д Wood, Bernard J.; Walter, Michael J.; Wade, Jonathan (2006). „Accretion of the Earth and segregation of its core”. Nature (на језику: енглески). 441 (7095): 825—833. Bibcode:2006Natur.441..825W. ISSN 1476-4687. PMID 16778882. S2CID 8942975. doi:10.1038/nature04763.
- ^ а б в Poirier, Jean-Paul (1994-09-01). „Light elements in the Earth's outer core: A critical review”. Physics of the Earth and Planetary Interiors (на језику: енглески). 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 (на језику: енглески). 532: 116030. Bibcode:2020E&PSL.53216030M. ISSN 0012-821X. S2CID 213919815. doi:10.1016/j.epsl.2019.116030.
- ^ а б 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 (на језику: енглески). 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 (на језику: енглески). 469: 84—97. Bibcode:2017E&PSL.469...84S. ISSN 0012-821X. doi:10.1016/j.epsl.2017.04.016.
Референце
уреди- Slesinger, Audrey (јануар 2001), „Earth's interior: Redefining the Core–Mantle Boundary”, Geotimes, The American Geological Institute, Приступљено 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”. Ур.: 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. стр. 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. Недостаје или је празан параметар
|title=(помоћ) - Dziewonski, Adam M.; Anderson, Don L. (1981-06-01). „Preliminary reference Earth model”. Physics of the Earth and Planetary Interiors (на језику: енглески). 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. Приступљено 2021-01-29.
- „In Depth | Earth”. NASA Solar System Exploration. Архивирано из оригинала 12. 02. 2021. г. Приступљено 2021-01-29.
- „What is the Earth's Mantle Made Of? - Universe Today”. Universe Today (на језику: енглески). 2016-03-26. Приступљено 2018-11-24.
- Stephen, Marshak (2015). Earth: Portrait of a Planet (5th изд.). New York: W. W. Norton & Company. ISBN 9780393937503. OCLC 897946590.
- Helffrich, George R.; Wood, Bernard J. (август 2001). „The Earth's mantle”. Nature. 412 (6846): 501—507. PMID 11484043. S2CID 4304379. doi:10.1038/35087500.
Спољашње везе
уреди
- Earth's Core–Mantle Boundary Has Core-Rigidity Zone
- Mineral phase change at the boundary
- Superplumes at the boundary Архивирано на сајту Wayback Machine (13. фебруар 2006)
- About.com article on the name of D″ Архивирано на сајту Wayback Machine (6. октобар 2008)