Строение Земли - структурка слоев, химический состав, развитие земной коры

Земля — третья от Солнца планета, населённая гуманоидами — людьми. Космическое тело имеет идеальные условия для жизни. Учёные установили, что строение Земли многослойно и у каждого пласта своё предназначение, без которого планета не была бы обитаемой. Сложная конструкция по сей день вызывает споры специалистов, а её недра до сих пор полностью не изучены.

Основные представления

Общие сведения о Земном шаре известны с середины IХХ века. Учёные установили, что большую часть планеты занимает вода — 71%, на остальную часть приходится суша. Радиус космического объекта составляет 6 370 км, а плотность — 5,5 г/см2. Смена сезонов года происходит благодаря вращению планеты вокруг огненной звезды — Солнца, а сутки на Земле длятся 24 часа.

В последнее время в научных кругах развернулись грандиозные споры о форме Земли. Некоторые специалисты пришли к выводу, что планета плоская и у мира есть конец, который находится в Антарктиде. Другие продолжают настаивать, что Земля — шар, а «плоская» теория — это повод ввести окружающих в заблуждение. Отдельные исследования показали, что правы ни те и не другие, так как населённый людьми космический объект является геоидом или сплюснутым кругом, продавленным на полюсах.

Учёные издавна спорили о том, как появилась планета, и что способствовало её образованию в космическом пространстве. Самыми интересными и правдивыми предположениями оказались теории таких ученых, как:

• Бюффон;
• Кант;
• Лаплас;
• Джинс.

Жорж-Луи Леклерк Бюффон, француз-натуралист, предположил, что «родителем» Земли является Солнце. Учёный считал, что в результате столкновения звезды с гигантским космическим телом часть раскалённой поверхности оторвалась, и заняла своё место в космическом пространстве. Теория для науки ХVII-XVIII веков достаточно смелая. Солидарен с Бюффоном оказался и английский физик-теоретик Джеймс Холвуд Джинс. Учёный-астроном считал, что от Солнца действительно некий космический объект невообразимых масштабов, пролетая на близком расстоянии от звезды, вырвал часть её материи, из которой и образовались все планеты Солнечной системы. Немецкий философ Иммануил Кант, интересуясь строением и происхождением планеты, предположил, что Земля и другие объекты звёздной системы произошли в результате сжатия холодного пылевого облака. Но в те годы на его учение, изложенное учёным в книге, никто внимания не обратил, так как всех интересовала теория француза Пьера-Симона Лапласа. Астроном и математик был уверен, что Земля или «дом человечества» получилась из раскалённого вращающегося газового облака методом сжатия.

В настоящее время учёные убеждены, что рождение планеты произошло в результате большого космического взрыва. К современной теории самой приближённой считается предположение Лапласа, где собраны все необходимые теоретические составляющие.

Планета в разрезе

Представив, как могла получиться планета, можно переходить к изучению того, из чего состоит Земля. Строение космического тела многослойно, оно делится на:

• антропосферу;
• континентальную кору;
• океаническую кору;
• литосферу;
• астеносферу;
• мантию;
• ядро.

Антропосфера — или живые обитатели планеты — включена в слои, составляющие Землю, совсем недавно. Учёные пришли к выводу, что люди, животные и другие организмы создают одну из сфер планеты и обязаны быть внесёнными в список её оболочек.

Континентальная и океаническая кора — это суша и вода, окутывающие планету со всех сторон. Причём первую составляющую можно назвать выступающей частью литосферы, а вот в океане твёрдая оболочка или земная кора располагается на дне и значительно тоньше по протяжённости к недрам, чем на суше. Длина пласта, где могут жить живые организмы в различных участках планеты, составляет от 5 до 75 км.

Литосфера или земная кора состоит из следующих пластовых составляющих, а именно:

• базальт;
• гранит;
• осадочные породы.

В материковой части планеты присутствуют все указанные составляющие, а на территориях, покрытых Мировым океаном нет гранитной прослойки. Изучая состав оболочки Земли, учёные узнали, что планета в большей степени состоит из таких химических элементов, как железо, кислород, кремний и магний. Астеносферу, название которой в переводе с древнегреческого обозначает «безвольный шар», ещё называют «Верхним слоем мантии» или «Поверхностью Мохоровичича». Она располагается на глубине в 35−60 км от поверхности планеты. В отличие от твёрдой поверхности состав этого слоя пластичен, что позволяет литосферным плитам легко двигаться, периодически меняя ландшафт Земли; там, где они столкнулись, образуются горы, а на месте расхода появляется водоём.

Структура мантии

Мантия по праву считается самой объёмной составляющей планеты, так как в процентном соотношении она занимает 83% Земного шара и 67% от всей массы. Протяжённость этого слоя недр Земли составляет 2855 км. Учёные до сих пор не смогли приблизиться к мантии, так как на планете пока не существует такой технологии, которая бы позволила пробурить скважину необходимой глубины. На сегодняшний день самой глубокой шахтой, когда-либо проделанной в земной коре, является 5-километровый карьер Тау-Тона («Золотой лев»), где добывают золото. Температура добычи драгоценного металла составляет 52 градуса Цельсия. Предположительно в пластах мантии залегают редкие металлы и другие химические элементы, мало встречающиеся на поверхности планеты. Очередное открытие специалистов потрясло научный мир: оказалось, что мантия содержит большее количество жидкости, чем Мировой океан и если бы эти запасы выплеснулись на поверхность планеты, то уровень воды поднялся бы на 800 метров. В отличие от верхнего слоя, нижняя мантия твёрдая и в ней залегают пласты алмазов и перидотов, которые периодически оказываются на поверхности благодаря извержениям вулканов. Недавно японские учёные заявили, что нашли место в океане, где слои наружных пород создают тонкий пласт, который несложно пройти и добраться до мантии. Сейчас специалисты разрабатывают оборудование, которое бы выдержало давление глубинных вод и сверхвысокие температуры, так как температура жидкой верхней мантии составляет 800 градусов Цельсия, а ближе к центру показатель увеличивается до 2000 градусов.

Предположения о ядре

Самым загадочным является ядро Земли, которое тоже состоит из двух типов вещества. Верхняя часть находится в жидком состоянии, а нижняя — твёрдый металл. Между слоями находится пограничная зона, где вещество постепенно из жидкого переходит в твёрдое. Верхнее ядро составляет по протяжённости 2 266 км, а диаметр второго слоя равен 1300 км. В нём температурный показатель лавы достигает отметки в 5 960 градусов Цельсия, но данные являются приблизительными, так как этот геологический участок Земли не исследован.

Предполагается, что наружная прослойка ядра состоит из железа и никеля. К такому выводу специалисты пришли, изучая обломки астероидов и комет, упавших на планету. Некоторые исследования показали, что ядро Земли может содержать серу в большом количестве.

Чтобы получить информацию о составе ядра, учёные отслеживают сейсмоактивность планеты и на очагах землетрясений или извержений вулканов добывают необходимые образцы для анализа. Методы выявления составляющих недр разнообразны, это и сбор застывшей лавы, и изучение срезов новообразовавшихся горных наслоений.

Кроме светил науки, предположить, что же происходит в центре Земли, пытаются и писатели-фантасты. Некоторые считают, что внутри планеты, населённой людьми, есть жизнь и светит своё внутреннее солнце. Древние цивилизации попали под землю, когда спасались от глобальной катастрофы планетарного масштаба, которая грозила стереть всё живое с лица планеты. Но учёные сомневаются в подобном варианте, так как, если верить подсчётам, давление внутри космического тела составляет 114 миллионов атмосфер, а это не подходящий для жизни показатель.

На уроках географии за 5−6 класс школьники изучают различные схемы устройства Земли. Пластиковые макеты срезов поверхности планеты и схематические рисунки наглядно показывают этапы формирования земной коры, порядок расположения и строение пластов планеты в целом. Предлагают сравнить данные и научиться представлять её развитие. Карта залегания пластов земных пород демонстрирует, какой состав литосферы в районе и где располагаются стыки плит. Учителя часто задают загадки по типу кроссвордов, где нужно угадать, сколько букв содержится в том или ином названии слоя Земли.

Воздушные слои Земли

Кроме внутренних слоёв, планета состоит и из внешних воздушных оболочек, объединяемых общим называнием атмосфера. Газовые оболочки, окружающие космический дом человечества, делятся на:

• тропосферу;
• стратосферу;
• мезосферу;
• термосферу;
• экзосферу.

На расстоянии от 8 до 18 км от поверхности планеты располагается тропосфера. Именно эта прослойка содержит большую часть воздушных запасов, необходимых для дыхания земных обитателей. В тропосфере образуются облака, происходит движение самолётов и можно наблюдать различные атмосферные явления. Расстояние от стратосферы до поверхности Земли составляется 50 км, а её толщина — 40 км. Содержание кислорода на этом этапе удаления от планеты ниже. В мезосфере наблюдается значительное понижение температуры. Воздушная прослойка берёт своё начало на высоте в 50 км от поверхности планеты и тянется на 80 км. В термосфере температура окружающей среды увеличивается. Находясь над поверхностью в 200−300 км, воздушный пласт является предпоследним перед безвоздушным пространством. Экзосфера постепенно переходит в космос.

Земной магнит

Кроме внешних и внутренних составляющих, неотъемлемыми частями Земли являются её магнитные полюса. Астрофизики доказали, что благодаря им планета избегает смертельного солнечного ветра, а население не страдает от космического излучения. Мощность Солнца, которым оно награждает космический объект, населённый людьми, составляется 1350 Вт/м2. Магнетизм планеты появился по предварительным подсчётам 4,2 миллиарда лет назад. Геомагнитное поле состоит из трёх частей: главное, мировые аномалии и внешнее. Главный земной «магнит», иногда может называться «основным», состоит из вещества, которое расположено во внешнем наружном ядре. Его процентный показатель составляет 90%.

Новые опыты показали, что поля мировых аномалий состоят из твёрдых составляющих, неравномерно расположенных на различных участках планеты. Аномальными они названы потому, что проявляют себя нерегулярно и их определение относится к подобию «охоты» с компасом и приборами.

Внешнее магнитное поле образуется потоком плазмы в ионосфере. Чем дальше от Земли, тем неравномерней будет внешний магнитный щит, который сжимается под воздействием солнечных ветров, а за планетой магнитосфера превращается в вытянутый хвост. Понятие об этом наиболее распространено в современной астрофизике. Намагниченные части планеты периодически, раз в несколько тысяч лет, меняют местоположением. В наше время процесс этот уже запущен, и учёные подсчитали, пока полюса будут меняться местами, на Земле могут активизироваться процессы, дестабилизация которых способна привести к масштабным катастрофам. Подобное случалось раньше, и история хранит сведения о Всемирном потопе или резком вымирании динозавров. Некоторые специалисты уверены, что несколько раз существование цивилизации уже подвергалось полному уничтожению. Всё начиналось с того, что маленький катаклизм приводил к полному исчезновению различных видов, населявших планету в разные эпохи. Почему планета меняет местами магнитные полюса и зачем этот процесс повторяется с завидной регулярностью до конца неясно. Люди летают в космос, но до сих пор не могут устроить экспедицию к недрам земли и понять, каково её строение в действительности.