დედამიწა მზის სისტემის ნაწილია დანარჩენ პლანეტებთან და მზესთან ერთად. იგი მიეკუთვნება ქვის მყარი პლანეტების კლასს, რომლებიც გამოირჩევიან მაღალი სიმკვრივით და შედგება ქანებისგან, განსხვავებით გაზის გიგანტებისა, რომლებიც დიდი და შედარებით დაბალი სიმკვრივისაა. ამავდროულად, პლანეტის შემადგენლობა განსაზღვრავს დედამიწის შიდა სტრუქტურას.
პლანეტის ძირითადი პარამეტრები
სანამ გავარკვევთ, თუ რომელი ფენები გამოირჩევა გლობუსის სტრუქტურაში, მოდით ვისაუბროთ ჩვენი პლანეტის მთავარ პარამეტრებზე. დედამიწა მდებარეობს მზიდან დაშორებით, დაახლოებით 150 მილიონი კმ. უახლოესი ციური სხეული არის პლანეტის ბუნებრივი თანამგზავრი - მთვარე, რომელიც მდებარეობს 384 ათასი კმ მანძილზე. დედამიწა-მთვარე სისტემა უნიკალურად ითვლება, რადგან ის ერთადერთია, სადაც პლანეტას აქვს ასეთი დიდი თანამგზავრი.
დედამიწის მასა არის 5,98 x 1027 კგ, მიახლოებითი მოცულობა არის 1,083 x 1027 კუბური. პლანეტა ბრუნავს მზის გარშემო, ისევე როგორც საკუთარი ღერძის გარშემო და აქვს სიბრტყის მიმართ დახრილობა, რაც იწვევს სეზონების შეცვლას. პერიოდიღერძის გარშემო ბრუნი დაახლოებით 24 საათია, მზის გარშემო - 365 დღეზე ცოტა მეტი.
შინაგანი სტრუქტურის საიდუმლოები
სიღრმეების კვლევის მეთოდის გამოგონებამდე სეისმური ტალღების გამოყენებით, მეცნიერებს შეეძლოთ მხოლოდ ვარაუდების გაკეთება იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს დედამიწა შიგნით. დროთა განმავლობაში მათ შეიმუშავეს მრავალი გეოფიზიკური მეთოდი, რამაც შესაძლებელი გახადა პლანეტის სტრუქტურის ზოგიერთი მახასიათებლის გაცნობა. კერძოდ, ფართო გამოყენება ჰპოვა სეისმურმა ტალღებმა, რომლებიც ფიქსირდება მიწისძვრების და დედამიწის ქერქის მოძრაობის შედეგად. ზოგიერთ შემთხვევაში, ასეთი ტალღები წარმოიქმნება ხელოვნურად, რათა სიღრმისეულად გაეცნონ სიტუაციას მათი ასახვის ბუნებით.
აღსანიშნავია, რომ ეს მეთოდი საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ მონაცემები არაპირდაპირი გზით, ვინაიდან არ არსებობს გზა პირდაპირ ნაწლავების სიღრმეში. შედეგად დადგინდა, რომ პლანეტა შედგება რამდენიმე ფენისგან, რომლებიც განსხვავდება ტემპერატურით, შემადგენლობით და წნევით. მაშ, როგორია დედამიწის შიდა სტრუქტურა?
დედამიწის ქერქი
პლანეტის ზედა მყარ გარსს დედამიწის ქერქი ეწოდება. მისი სისქე მერყეობს 5-დან 90 კმ-მდე, ტიპების მიხედვით, რომელთაგან 4-ია. ამ ფენის საშუალო სიმკვრივეა 2,7 გ/სმ3. ყველაზე დიდი სისქე აქვს კონტინენტური ტიპის ქერქს, რომლის სისქე მთის ზოგიერთ სისტემაში 90 კმ-ს აღწევს. ასევე განასხვავებენ ოკეანის ქერქს, რომელიც მდებარეობს ოკეანის ქვეშ, რომლის სისქე 10 კმ-ს აღწევს, გარდამავალ და რიფტოგენურს. გარდამავალიგანსხვავდება იმით, რომ მდებარეობს კონტინენტური და ოკეანის ქერქის საზღვარზე. ნაპრალის ქერქი ჩნდება იქ, სადაც არის შუა ოკეანის ქედები და თხელია, მხოლოდ 2 კმ სისქით.
ნებისმიერი ტიპის ქერქი შედგება 3 ტიპის ქანებისგან - დანალექი, გრანიტი და ბაზალტი, რომლებიც განსხვავდება სიმკვრივით, ქიმიური შემადგენლობით და წარმოშობის ბუნებით.
ქერქის ქვედა საზღვარს უწოდებენ მოჰოს საზღვარს, მისი აღმომჩენის სახელად მოჰოროვიჩიჩის მიხედვით. ის ჰყოფს ქერქს ქვედა ფენისგან და ხასიათდება მატერიის ფაზური მდგომარეობის მკვეთრი ცვლილებით.
ხალათი
ეს ფენა მიჰყვება მყარ ქერქს და არის ყველაზე დიდი - მისი მოცულობა არის პლანეტის მთლიანი მოცულობის დაახლოებით 83%. მანტია იწყება მოჰოს საზღვრის შემდეგ და ვრცელდება 2900 კმ სიღრმეზე. ეს ფენა შემდგომში იყოფა ზედა, შუა და ქვედა მანტიად. ზედა ფენის თავისებურებაა ასთენოსფეროს არსებობა - სპეციალური ფენა, სადაც ნივთიერება დაბალი სიხისტის მდგომარეობაშია. ამ ბლანტი ფენის არსებობა ხსნის კონტინენტების მოძრაობას. გარდა ამისა, ვულკანური ამოფრქვევის დროს მათ მიერ ჩამოსხმული თხევადი გამდნარი ნივთიერება სწორედ ამ უბნიდან მოდის. ზედა მანტია მთავრდება დაახლოებით 900 კმ სიღრმეზე, სადაც იწყება შუა მანტია.
ამ ფენის გამორჩეული თვისებაა მაღალი ტემპერატურა და წნევა, რომელიც იზრდება სიღრმის მატებასთან ერთად. ეს განსაზღვრავს მანტიის ნივთიერების განსაკუთრებულ მდგომარეობას. მიუხედავად იმისა, რომ კლდეების სიღრმეში მაღალიატემპერატურა, ისინი მყარ მდგომარეობაში არიან მაღალი წნევის გამო.
პროცესები, რომლებიც მიმდინარეობს მანტიაში
პლანეტის შიგნით ძალიან მაღალი ტემპერატურაა, იმის გამო, რომ თერმობირთვული რეაქციის პროცესი განუწყვეტლივ მიმდინარეობს ბირთვში. თუმცა, კომფორტული საცხოვრებელი პირობები რჩება ზედაპირზე. ეს შესაძლებელია მანტიის არსებობის გამო, რომელსაც აქვს თბოიზოლაციის თვისებები. ამრიგად, ბირთვის მიერ გამოთავისუფლებული სითბო მასში შედის. გახურებული მატერია ამოდის, თანდათან კლებულობს, ხოლო უფრო ცივი მატერია იძირება მანტიის ზედა ფენებიდან. ამ ცირკულაციას ეწოდება კონვექცია, ის უწყვეტად მიმდინარეობს.
გლობუსის სტრუქტურა: ბირთვი (გარე)
პლანეტის ცენტრალური ნაწილი არის ბირთვი, რომელიც იწყება დაახლოებით 2900 კმ სიღრმეზე, მანტიის შემდეგ. ამავე დროს, იგი აშკარად იყოფა 2 ფენად - გარე და შიდა. გარე ფენის სისქე 2200 კმ.
ბირთვის გარე შრის დამახასიათებელი ნიშნებია შემადგენლობაში რკინისა და ნიკელის ჭარბი რაოდენობა, განსხვავებით რკინისა და სილიციუმის ნაერთებისგან, რომელთაგან ძირითადად შედგება მანტია. გარე ბირთვში არსებული ნივთიერება აგრეგაციის თხევად მდგომარეობაშია. პლანეტის ბრუნვა იწვევს ბირთვის თხევადი ნივთიერების მოძრაობას, რის გამოც წარმოიქმნება ძლიერი მაგნიტური ველი. მაშასადამე, პლანეტის გარე ბირთვს შეიძლება ეწოდოს პლანეტის მაგნიტური ველის გენერატორი, რომელიც აფერხებს კოსმოსური გამოსხივების სახიფათო ტიპებს, რომლის წყალობითაც სიცოცხლის წარმოშობა დედამიწის ზედაპირზე შეიძლებოდა.
შიდა ბირთვი
თხევადი ლითონის გარსის შიგნით არის მყარი შიდა ბირთვი, რომლის დიამეტრი 2,5 ათას კილომეტრს აღწევს. ამჟამად ის ჯერ კიდევ არ არის შესწავლილი და მეცნიერებს შორის არის დავა მასში მიმდინარე პროცესებთან დაკავშირებით. ეს გამოწვეულია მონაცემების მოპოვების სირთულით და მხოლოდ არაპირდაპირი კვლევის მეთოდების გამოყენების შესაძლებლობით.
დანამდვილებით ცნობილია, რომ ნივთიერების ტემპერატურა შიდა ბირთვში მინიმუმ 6 ათასი გრადუსია, თუმცა, ამის მიუხედავად, ის მყარ მდგომარეობაშია. ეს გამოწვეულია ძალიან მაღალი წნევით, რომელიც ხელს უშლის ნივთიერების თხევად მდგომარეობაში გადასვლას - შიდა ბირთვში ის სავარაუდოდ 3 მილიონი ატმ-ის ტოლია. ასეთ პირობებში შეიძლება წარმოიქმნას ნივთიერების განსაკუთრებული მდგომარეობა - მეტალიზაცია, როდესაც ისეთი ელემენტებიც კი, როგორიცაა აირები, შეუძლიათ შეიძინონ ლითონის თვისებები და გახდნენ მყარი და მკვრივი.
რაც შეეხება ქიმიურ შემადგენლობას, მკვლევარ საზოგადოებაში ჯერ კიდევ მიმდინარეობს დებატები იმის შესახებ, თუ რომელი ელემენტები ქმნიან შიდა ბირთვს. ზოგიერთი მეცნიერი ვარაუდობს, რომ ძირითადი კომპონენტებია რკინა და ნიკელი, სხვები, რომ გოგირდი, სილიციუმი და ჟანგბადი ასევე შეიძლება იყოს კომპონენტებს შორის.
ელემენტების თანაფარდობა სხვადასხვა ფენებში
დედამიწის შემადგენლობა ძალზე მრავალფეროვანია - შეიცავს პერიოდული სისტემის თითქმის ყველა ელემენტს, მაგრამ მათი შემცველობა სხვადასხვა ფენებში ერთგვაროვანი არ არის. ამრიგად, დედამიწის ქერქს აქვს ყველაზე დაბალი სიმკვრივე, ამიტომ იგი შედგება ყველაზე მსუბუქი ელემენტებისაგან. ზუსტად იგივემძიმე ელემენტები პლანეტის ცენტრშია ბირთვში, მაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე, რაც უზრუნველყოფს ბირთვული დაშლის პროცესს. ეს თანაფარდობა ჩამოყალიბდა დროთა განმავლობაში - პლანეტის ჩამოყალიბებისთანავე, მისი შემადგენლობა სავარაუდოდ უფრო ერთგვაროვანი იყო.
გეოგრაფიის გაკვეთილებზე მოსწავლეებს შეიძლება სთხოვონ დახატონ გლობუსის სტრუქტურა. ამ ამოცანის შესასრულებლად, თქვენ უნდა დაიცვან ფენების გარკვეული თანმიმდევრობა (ეს აღწერილია სტატიაში). თუ თანმიმდევრობა დარღვეულია, ან რომელიმე ფენა გამოტოვებულია, მაშინ სამუშაო არასწორად შესრულდება. ასევე შეგიძლიათ იხილოთ ფენების თანმიმდევრობა თქვენს ყურადღებას სტატიაში წარმოდგენილ ფოტოზე.
