Предполагать, что внутри Земли находится твердое и горячее ядро, ученые начали очень давно, выдвигая различные гипотезы происхождения планеты. Однако лишь недавно исследователи сумели точно установить, что ядро неоднородно, внешняя часть его имеет жидкую структуру, а под ней располагается твердое вещество. Радиус по самым приблизительным подсчетам составляет 1300 км.
Из чего состоит твердая часть ядра?
На этот вопрос наука может отвечать только гипотезами и предположениями, так как современная техника не позволяет взять непосредственные пробы. Впервые существование внутреннего ядра доказала Инге Леманн, геофизик из Дании, путем анализа сейсмических волн и других геологических процессов. Предполагается, что оно постепенно кристаллизуется и увеличивается за счет остывающего вещества наружного слоя, однако скорость этого увеличения не превышает 1 мм в год.
О составе ядра можно судить на основе изучения метеоритов, так как эти космические тела представляют собой фрагменты ядер астероидов или других планет. Метеориты в основном состоят из сплавов железа и никеля, поэтому большинство ученых считает, что именно эти элементы лежат в основе твердого ядра. Однако космические объекты являются осколками небесных тел меньших по размеру, чем наша планета. Это значит, что химический состав может отличаться.
Менее распространенная точка зрения говорит о том, что ядро не имеет кристаллической структуры, а находится в аморфном состоянии. Его твердость в этом случае обусловлена очень высоким давлением, ведь плотность вещества внутри ядра, по подсчетам, составляет около 13,1 г/см3. Часть ученых говорит о том, что в составе ядра большое место занимают азот и сера. Единой точки зрения по этому вопросу, скорее всего, не появится еще очень долго.
Физические свойства внутреннего ядра
Компьютерные модели и лабораторные эксперименты позволили ученым представить, что происходит в самом центре нашей планеты, и объяснить некоторые загадки, например, феномен возникновения магнитного поля. Сейчас доказано, что внешнее и внутреннее ядро вращаются, причем в противоположные стороны. Скорость этого вращения постепенно меняется вместе с направлением, так что, возможно, через несколько тысячелетий северный и южный полюс могут поменяться местами.
Температура внутреннего ядра приближается к температуре поверхности Солнца и составляет около 6000 градусов по Цельсию. При кристаллизации тепло выделяется во внешние оболочки, обеспечивая геодинамику. Сейсмическое зондирование позволило установить, что скорость тектонических волн может отличаться, что приводит к изменениям всех слоев Земли. Знания об устройстве ядра необходимы не только геофизикам, но и сейсмологам, чтобы появилась возможность точно предугадывать, а то и предотвращать землетрясения.
Внутреннее ядро земли ждет новых открытий и экспериментов, которые позволят точно установить его состав и спрогнозировать будущее нашей планеты.
МОСКВА, 12 фев - РИА Новости . Американские геологи заявляют, что внутреннее ядро Земли не могло возникнуть 4,2 миллиарда лет Земли в том виде, в котором его себе представляют ученые сегодня, так как это невозможно с точки зрения физики, говорится в статье, опубликованной в журнале EPS Letters.
"Если ядро юной Земли полностью состояло из чистой, однородной жидкости, то тогда внутреннее ядрышко не должно существовать в принципе, так как эта материя не могла охладиться до тех температур, при которых его формирование было возможно. Соответственно, в таком случае ядро может быть неоднородным по составу, и возникает вопрос, как оно стало таким. В этом заключается открытый нами парадокс", — рассказывает Джеймс ван Орман (James Van Orman) из университета Кейс Вестерн Резерв в Кливленде (США).
В далеком прошлом ядро Земли было полностью жидким, а не состояло не из двух или трех, как сегодня предполагают некоторые геологи, слоев - внутреннего металлического ядра и окружающего его расплава из железа и более легких элементов.
В таком состоянии ядро быстро охлаждалось и теряло энергию, что приводило ослаблению вырабатываемого им магнитного поля. Через некоторое время этот процесс достиг некой критической точки, и центральная часть ядра "заморозилась", превратившись в твердое металлическое ядрышко, что сопровождалось всплеском и ростом в силе магнитного поля.
Время это перехода крайне важно для геологов, так как оно позволяет примерно оценить, с какой скоростью ядро Земли остывает сегодня и как долго просуществует магнитный "щит" нашей планеты, защищающий нас от действия космических лучей, а атмосферу Земли - от солнечного ветра.
Геологи выяснили, что переворачивает магнитные полюса Земли Швейцарские и датские геологи полагают, что магнитные полюса периодически меняются местами из-за необычных волн внутри жидкого ядра планеты, периодически перестраивающих его магнитную структуру при движении от экватора к полюсам.Сейчас, как отмечает Ван Орман, большинство ученых считает, что это произошло в первые мгновения жизни Земли благодаря феномену, аналог которого можно встретить в атмосфере планеты или в газировочных автоматах в ресторанах быстрого питания.
Физики достаточно давно обнаружили, что некоторые жидкости, в том числе вода, остаются жидкими при температурах, заметно меньших точки замерзания, если внутри нет примесей, микроскопических кристалликов льда или мощных колебаний. Если ее легко взболтать или опустить в нее пылинку, то тогда такая жидкость почти мгновенно замерзает.
Нечто похожее, по мнению геологов, произошло примерно 4,2 миллиарда лет назад внутри ядра Земли, когда часть его внезапно кристаллизовалась. Ван Орман и его коллеги попытались воспроизвести этот процесс, используя компьютерные модели недр планеты.
Эти расчеты неожиданно показали, что внутреннее ядро Земли не должно существовать. Оказалось, что процесс кристаллизации его пород сильно отличается от того, как ведут себя вода и прочие сверхохлажденные жидкости — для этого требуется огромная разница температур, больше тысячи кельвинов, и внушительные размеры "пылинки", чей диаметр должен составлять около 20-45 километров.
В результате чего наиболее вероятны два сценария - или ядро планеты должно было замерзнуть полностью, или же оно до сих пор должно было остаться полностью жидким. И то, и другое не соответствует действительности, так как у Земли действительно есть внутреннее твердое и внешнее жидкое ядро.
Иными словами, ответа на этот вопрос у ученых пока нет. Ван Орман и его коллеги предлагают всем геологам Земли задуматься, как достаточно крупный "кусок" железа мог сформироваться в мантии планеты и "утонуть" в ее ядре, или найти какой-то другой механизм, который бы объяснял, как оно разделилось на две части.
Его масса - 9 675 1022 кг. Средняя плотность внутреннего ядра 12,85 г/см³. Плотность в центре ядра - 13,01 г/см³. Внутренне ядро открыла в 1936 г. датский геофизик И. Леманн.
Время начала кристаллизации внутреннего ядра оценивается в 2 миллиард лет тому назад.
Сейсмические исследования свидетельствуют, что во внутреннем ядре фиксируется анизотропия скоростей сейсмических волн: скорость распространения продольных волн на 3-4 % больше вдоль полярной оси, нежели в экваториальном плане.
Существует также точка зрения [кто? ] , что внутренне ядро находится не в кристаллическом, а в специфическом состоянии, схожем с аморфным , и его упругие свойства обусловлены давлением.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Внутреннее Ядро" в других словарях:
внутреннее ядро - По всей вероятности твердая часть земного ядра, расположенная ниже 5000 км … Словарь по географии
Общая структура планеты Земля … Википедия
Центр. обл. Земли, ограниченная сферической поверхностью, средний радиус которой равен 3470 км (средняя глубина 2900 км). По сравнению с нижними обл. мантии вещество Я. З. обладает повышенной плотностью, электропроводностью, пониженной скоростью… … Геологическая энциклопедия
Модель Земли Ядро Земли центральная, наиболее глубокая часть планеты Земля, геосфера, находящаяся под мантией Земли и, предположительно, состоящая из желез … Википедия
ЯДРО (клеточное ядро), в биологии обязательная часть клетки у многих одноклеточных и всех многоклеточных организмов. Размеры от 1 мкм (у некоторых простейших) до 1 мм (в яйцах некоторых рыб и земноводных). Все организмы нашей биосферы как… … Энциклопедический словарь
Было открыто в 1831 г. английским ботаником Робертом Брауном. Он открыл его в клетках кожицы орхидных. Для ознакомления с Я. берутся молодые части корня или стебля. На 1 й фиг. изображены клетки различного возраста из коры корня Fritillaira… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия
Земля … Википедия
Земля Фотография Земли с корабля Аполлон 17 Орбитальные характеристики Афелий 152 097 701 км 1,0167103335 а. е … Википедия
Книги
- Ядро Oracle. Внутреннее устройство для администраторов и разработчиков данных , Льюис Джонатан Категория: Базы данных Издатель: ДМК-Пресс ,
- Ядро Oracle. Внутреннее устройство для администраторов и разработчиков баз данных , Льюис Джонатан , В данной книге автор приводит только самую необходимую информацию о внутреннем устройстве СУБД Oracle, которую должен знать каждый администратор баз данных, чтобы успешно бороться с… Категория: Базы данных Издатель:
Внутри ядра
После того как Резерфорд «разглядел» в недрах атома его крошечное ядрышко, многим казалось, что наконец-таки наука достигла самого дна природы - глубже этого уже ничего нет. Но прошло всего каких-то двадцать лет и был открыт нейтрон - частица по всем своим свойствам такая же, как ядро атома водорода - протон, но только без электрического заряда. Нейтральный протон. Физикам открылась еще одна, теперь уже четвертая по счету, ступенька в глубинах микромира.
Назвать протоном ядро самого легкого и маленького по величине атома предложил все тот же Резерфорд. Этот термин он образовал от греческого слова «протос» - первый. Одновременно это напоминает протеин - простейший белок, основу, из которой построены клетки всех живых организмов. Резерфорд был уверен, что ядра тяжелых атомов тоже каким-то образом должны быть связаны с протоном. В имени его нейтрального собрата, нейтрона, отражено основное отличительное свойство этой частицы - отсутствие заряда. Она не отталкивается электрическим полем ядра и, как нож в теплое масло, проникает внутрь атомных ядер, разваливая их на части или образуя новые ядра. Нейтрон оказался чрезвычайно удобным «щупом» для зондирования внутренности ядер. После его открытия ядерная физика двинулась вперед семимильными шагами.
В известной сказке А. Толстого длинноносый Буратино и его друзья открыли волшебную дверь в каморке папы Карло маленьким золотым ключиком, который мудрая черепаха Тортила нашла в глубоком илистом пруду. Для физиков таким сказочным золотым ключиком стал нейтрон, с его помощью им удалось отомкнуть кладовую атомной энергии. Но это уже совсем другая история…
Вернемся, однако, к атомному ядру. Вскоре после открытия нейтрона два теоретика, немец Вернер Гейзенберг - тот самый, кто позднее руководил работами по созданию атомной бомбы в фашистской Германии, - и советский физик Дмитрий Дмитриевич Иваненко - ныне он профессор Московского университета - выдвинули гипотезу о том, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Согласно их теории, оно по внешнему виду напоминает плод граната с тесно прижавшимися друг к другу ягодками-частицами. В ядре водорода таких частиц всего одна - один-единственный протон, в ядрах тяжелых элементов - например, в свинце или уране - их уже более двух сотен. Опыты блестяще подтвердили эту теорию. Но оставалось загадкой, какие силы так крепко связывают в ядерные капли заряженные и нейтральные частицы.
