Strati interni della terra. Struttura della Terra
L'interno della Terra è molto misterioso e praticamente inaccessibile. Sfortunatamente non esiste ancora un apparato con il quale si possa penetrare e studiare la struttura interna della Terra. I ricercatori hanno scoperto che al momento la miniera più profonda del mondo ha una profondità di 4 km e il pozzo più profondo si trova nella penisola di Kola ed è a 12 km.
Tuttavia, è stata stabilita una certa conoscenza delle profondità del nostro pianeta. Gli scienziati hanno studiato la sua struttura interna utilizzando il metodo sismico. La base di questo metodo è la misurazione delle vibrazioni durante un terremoto o esplosioni artificiali prodotte nelle viscere della Terra. Sostanze con densità e composizioni diverse trasmettevano vibrazioni attraverso di loro ad una certa velocità. Ciò ha permesso di misurare questa velocità utilizzando strumenti speciali e analizzare i risultati ottenuti.
Il parere degli scienziati
I ricercatori hanno scoperto che il nostro pianeta ha diversi gusci: la crosta terrestre, il mantello e il nucleo. Gli scienziati ritengono che circa 4,6 miliardi di anni fa sia iniziata la stratificazione dell'interno della Terra e continui a stratificarsi ancora oggi. Secondo loro, tutte le sostanze pesanti scendono al centro della Terra, unendosi al nucleo del pianeta, e le sostanze più leggere si sollevano e diventano la crosta terrestre. Quando la stratificazione interna finirà, il nostro pianeta diventerà freddo e morto.
la crosta terrestre
È il guscio più sottile del pianeta. La sua quota è l'1% della massa totale della Terra. Le persone vivono sulla superficie della crosta terrestre e da essa estraggono tutto ciò di cui hanno bisogno per sopravvivere. Nella crosta terrestre, in molti luoghi, ci sono miniere e pozzi. La sua composizione e struttura vengono studiate utilizzando campioni raccolti dalla superficie.
Mantello
Rappresenta il guscio più esteso della terra. Il suo volume e la sua massa costituiscono il 70-80% dell'intero pianeta. Il mantello è costituito da materia solida, ma meno densa del materiale del nucleo. Quanto più profondo è il mantello, tanto maggiori diventano la sua temperatura e pressione. Il mantello ha uno strato parzialmente fuso. Con l'aiuto di questo strato, i solidi si spostano verso il nucleo terrestre.
Nucleo
È il centro della terra. Ha una temperatura e una pressione molto elevate (3000 - 4000 o C). Il nucleo è costituito dalle sostanze più dense e pesanti. Costituisce circa il 30% della massa totale. La parte solida del nucleo galleggia nel suo strato liquido, creando così il campo magnetico terrestre. È un protettore della vita sul pianeta, proteggendolo dai raggi cosmici.
Film scientifico popolare sulla formazione del nostro mondo
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Cosa potrebbe esserci all’interno del nostro pianeta natale? In poche parole, da cosa è composta la Terra, qual è la sua struttura interna? Queste domande preoccupano da tempo gli scienziati. Ma si è scoperto che chiarire questo problema non è così facile. Anche con l'aiuto di tecnologie ultramoderne, una persona può entrare solo per una distanza di quindici chilometri, e questo, ovviamente, non è sufficiente per comprendere e comprovare tutto. Pertanto, anche oggi, la ricerca sul tema “di cosa è fatta la Terra” viene condotta principalmente utilizzando dati indiretti e ipotesi-ipotesi. Ma anche in questo gli scienziati hanno già raggiunto alcuni risultati.
Come studiare il pianeta
Anche nei tempi antichi, i singoli rappresentanti dell'umanità cercavano di sapere di cosa è fatta la Terra. Le persone hanno anche studiato sezioni di rocce esposte dalla natura stessa e disponibili per la visualizzazione. Queste sono, prima di tutto, scogliere, pendii montuosi, ripide coste di mari e fiumi. Da questi tratti naturali si capisce molto, perché sono costituiti da rocce che erano qui milioni di anni fa. E oggi gli scienziati stanno perforando pozzi in alcuni punti della terra. Di questi, il più profondo è di 15 km. Inoltre, lo studio viene effettuato con l'ausilio di miniere scavate per l'estrazione di minerali: carbone e minerali, ad esempio. Da essi vengono estratti anche campioni di roccia che possono dire alla gente di cosa è fatta la Terra.
Dati indiretti
Ma questo è ciò che riguarda la conoscenza esperienziale e visiva sulla struttura del pianeta. Ma con l'aiuto della scienza della sismologia (lo studio dei terremoti) e della geofisica, gli scienziati penetrano nelle profondità senza contatto, analizzando le onde sismiche e la loro propagazione. Questi dati ci parlano delle proprietà delle sostanze che si trovano nelle profondità sotterranee. La struttura del pianeta viene studiata anche con l'aiuto di satelliti artificiali in orbita.
Di cosa è fatto il pianeta Terra?
La struttura interna del pianeta è eterogenea. Oggi i ricercatori hanno stabilito che l'interno è costituito da più parti. Nel mezzo c'è il nucleo. Poi c'è il mantello, che è enorme e costituisce circa i cinque sesti dell'intera crosta esterna, rappresentato da un sottile strato che ricopre la sfera. Anche queste tre componenti, a loro volta, non sono del tutto omogenee e presentano caratteristiche strutturali.
Nucleo
Da cosa è costituito il nucleo terrestre? Gli scienziati propongono diverse versioni della composizione e dell'origine della parte centrale del pianeta. Il più popolare: il nucleo è una fusione di ferro-nichel. Il nocciolo è diviso in più parti: quella interna è solida, quella esterna è liquida. È molto pesante: costituisce più di un terzo della massa totale del pianeta (per fare un confronto, il suo volume è solo del 15%). Secondo gli scienziati, si è formato gradualmente nel tempo e dai silicati sono stati rilasciati ferro e nichel. Attualmente (nel 2015), gli scienziati di Oxford hanno proposto una versione secondo la quale il nucleo è costituito da uranio radioattivo. In questo modo, tra l'altro, spiegano sia l'aumento del trasferimento di calore del pianeta sia l'esistenza del campo magnetico fino ad oggi. In ogni caso, le informazioni su come sia costituito il nucleo della Terra possono essere ottenute solo ipoteticamente, poiché i prototipi non sono disponibili per la scienza moderna.
Mantello
In cosa consiste Va subito notato che, come nel caso del nucleo, gli scienziati non hanno ancora avuto la possibilità di arrivarci. Pertanto, lo studio viene effettuato anche con l'ausilio di teorie e ipotesi. Negli ultimi anni, tuttavia, i ricercatori giapponesi hanno perforato il fondo dell’oceano, dove ci saranno “solo” 3.000 km di distanza dal mantello. Ma i risultati non sono ancora stati annunciati. E il mantello, secondo gli scienziati, è costituito da silicati: rocce sature di ferro e magnesio. Sono allo stato liquido fuso (la temperatura raggiunge i 2500 gradi). E, stranamente, il mantello contiene anche acqua. Ce n'è molta lì (se tutta l'acqua interna venisse gettata in superficie, il livello degli oceani del mondo aumenterebbe di 800 metri).
la crosta terrestre
Occupa solo poco più dell'1% del pianeta in volume e poco meno in massa. Ma, nonostante la sua leggerezza, la crosta terrestre è molto importante per l'umanità, perché è su di essa che vive tutta la vita sulla Terra.
Sfere della Terra
È noto che l'età del nostro pianeta è di circa 4,5 miliardi di anni (gli scienziati lo hanno scoperto utilizzando dati radiometrici). Durante lo studio della Terra, sono stati identificati diversi gusci intrinseci, chiamati geosfere. Differiscono sia nella composizione chimica che nelle proprietà fisiche. L'idrosfera comprende tutta l'acqua disponibile sul pianeta nei suoi vari stati (liquida, solida, gassosa). La litosfera è un guscio roccioso che circonda strettamente la Terra (da 50 a 200 km di spessore). La biosfera è costituita da tutti gli esseri viventi sul pianeta, inclusi batteri, piante e persone. L'atmosfera (dal greco antico “atmos”, che significa vapore) è un'atmosfera ariosa senza la quale l'esistenza della vita sarebbe impossibile.
Da cosa è composta l'atmosfera terrestre?
La parte interna di questo guscio, importantissima per la vita, è adiacente ed è una sostanza gassosa. E quello esterno confina con lo spazio vicino alla Terra. Determina il tempo sul pianeta e inoltre non è omogeneo nella sua composizione. Da cosa è composta l'atmosfera terrestre? Gli scienziati moderni possono determinare con precisione i suoi componenti. Percentuale di azoto: oltre il 75%. Ossigeno - 23%. Argon: poco più dell'1%. Un bel po': anidride carbonica, neon, elio, metano, idrogeno, xeno e alcune altre sostanze. Il contenuto di acqua varia dallo 0,2% al 2,5% a seconda della zona climatica. Anche il contenuto di anidride carbonica è variabile. Alcune caratteristiche dell'atmosfera moderna della Terra dipendono direttamente dall'attività industriale umana.
Lo strato superiore della Terra, che dà vita agli abitanti del pianeta, è solo un sottile guscio che copre molti chilometri di strati interni. Si sa poco più della struttura nascosta del pianeta che dello spazio esterno. Il pozzo più profondo di Kola, perforato nella crosta terrestre per studiarne gli strati, ha una profondità di 11mila metri, ma è solo quattrocentesimo della distanza dal centro del globo. Solo l'analisi sismica può avere un'idea dei processi che avvengono all'interno e creare un modello della struttura della Terra.
Strati interni ed esterni della Terra
La struttura del pianeta Terra è costituita da strati eterogenei di gusci interni ed esterni, che differiscono per composizione e ruolo, ma sono strettamente correlati tra loro. All'interno del globo ci sono le seguenti zone concentriche:
- Il nucleo ha un raggio di 3500 km.
- Mantello - circa 2900 km.
- La crosta terrestre è in media di 50 km.
Gli strati esterni della terra costituiscono un involucro gassoso chiamato atmosfera.
Centro del pianeta
La geosfera centrale della Terra è il suo nucleo. Se chiedi quale strato della Terra è stato studiato praticamente di meno, la risposta sarà: il nucleo. Non è possibile ottenere dati precisi sulla sua composizione, struttura e temperatura. Tutte le informazioni pubblicate in lavori scientifici sono state ottenute mediante metodi geofisici, geochimici e calcoli matematici e vengono presentate al grande pubblico con la clausola "presumibilmente". Come mostrano i risultati dell'analisi delle onde sismiche, il nucleo terrestre è costituito da due parti: interna ed esterna. Il nucleo interno è la parte più inesplorata della Terra, poiché le onde sismiche non raggiungono i suoi limiti. Il nucleo esterno è una massa di ferro e nichel rovente, con una temperatura di circa 5mila gradi, che è costantemente in movimento ed è conduttrice di elettricità. È a queste proprietà che è associata l’origine del campo magnetico terrestre. La composizione del nucleo interno, secondo gli scienziati, è più diversificata ed è integrata da elementi più leggeri: zolfo, silicio e possibilmente ossigeno.
Mantello
La geosfera del pianeta, che collega gli strati centrale e superiore della Terra, è chiamata mantello. È questo strato che costituisce circa il 70% della massa del globo. La parte inferiore del magma è il guscio del nucleo, il suo confine esterno. L'analisi sismica mostra qui un brusco salto nella densità e nella velocità delle onde longitudinali, che indica un cambiamento significativo nella composizione della roccia. La composizione del magma è una miscela di metalli pesanti, dominata da magnesio e ferro. La parte superiore dello strato, o astenosfera, è una massa mobile, plastica, morbida, ad alta temperatura. È questa sostanza che sfonda la crosta terrestre e schizza in superficie durante le eruzioni vulcaniche.
Lo spessore dello strato di magma nel mantello va da 200 a 250 chilometri, la temperatura è di circa 2000 o C. Il mantello è separato dal globo inferiore della crosta terrestre dallo strato di Moho, o confine di Mohorovicic, uno scienziato serbo che determinò un brusco cambiamento nella velocità delle onde sismiche in questa parte del mantello.
Corazza dura
Qual è il nome dello strato della Terra che è il più duro? Questa è la litosfera, il guscio che collega il mantello e la crosta terrestre, si trova sopra l'astenosfera e purifica lo strato superficiale dalla sua influenza calda. La maggior parte della litosfera è parte del mantello: dello spessore totale compreso tra 79 e 250 km, la crosta terrestre rappresenta 5-70 km, a seconda della posizione. La litosfera è eterogenea; è divisa in placche litosferiche, che sono in costante movimento lento, a volte divergenti, a volte avvicinandosi l'una all'altra. Tali vibrazioni delle placche litosferiche sono chiamate movimento tettonico; sono i loro rapidi shock che provocano terremoti, spaccature della crosta terrestre e schizzi di magma in superficie. Il movimento delle placche litosferiche porta alla formazione di fosse o colline, mentre il magma solidificato forma catene montuose. Le placche non hanno confini permanenti; si collegano e si separano. I territori della superficie terrestre, sopra le faglie delle placche tettoniche, sono luoghi di maggiore attività sismica, dove terremoti, eruzioni vulcaniche si verificano più spesso che in altri e si formano minerali. In questo momento sono state registrate 13 placche litosferiche, le più grandi delle quali sono: americana, africana, antartica, pacifica, indo-australiana ed eurasiatica.
la crosta terrestre
Rispetto agli altri strati, la crosta terrestre è lo strato più sottile e fragile dell'intera superficie terrestre. Lo strato in cui vivono gli organismi, che è maggiormente saturo di sostanze chimiche e oligoelementi, costituisce solo il 5% della massa totale del pianeta. La crosta terrestre sul pianeta Terra è di due tipi: continentale o continentale e oceanica. La crosta continentale è più dura ed è composta da tre strati: basalto, granito e sedimentario. Il fondale oceanico è costituito da basalto (principale) e strati sedimentari.
- Rocce di basalto- Questi sono fossili ignei, il più denso degli strati della superficie terrestre.
- strato di granito- assente sotto gli oceani, sulla terra può avvicinarsi allo spessore di diverse decine di chilometri di rocce granitiche, cristalline e altre simili.
- strato sedimentario formato durante la distruzione delle rocce. In alcuni punti contiene depositi di minerali di origine organica: carbone, sale da cucina, gas, petrolio, calcare, gesso, sali di potassio e altri.
Idrosfera
Quando si caratterizzano gli strati della superficie terrestre, non si può non menzionare il guscio d'acqua vitale del pianeta, o idrosfera. L'equilibrio idrico del pianeta è mantenuto dalle acque oceaniche (il corpo idrico principale), dalle acque sotterranee, dai ghiacciai, dalle acque continentali di fiumi, laghi e altri corpi idrici. Il 97% dell’intera idrosfera è costituito da acqua salata proveniente dai mari e dagli oceani, e solo il 3% è acqua dolce potabile, la maggior parte della quale si trova nei ghiacciai. Gli scienziati presumono che la quantità di acqua sulla superficie aumenterà nel tempo a causa delle sfere profonde. Le masse idrosferiche sono in costante circolazione, passano da uno stato all'altro e interagiscono strettamente con la litosfera e l'atmosfera. L'idrosfera ha una grande influenza su tutti i processi terrestri, sullo sviluppo e sull'attività vitale della biosfera. È stato il guscio d'acqua a diventare l'ambiente per l'emergere della vita sul pianeta.
Il suolo
Lo strato fertile più sottile della Terra chiamato suolo, o suolo, insieme al guscio d'acqua, è della massima importanza per l'esistenza delle piante, degli animali e dell'uomo. Questa palla è apparsa in superficie a seguito dell'erosione delle rocce, sotto l'influenza dei processi di decomposizione organica. Elaborando i resti dell'attività vitale, milioni di microrganismi hanno creato uno strato di humus, il più favorevole per la semina di tutti i tipi di piante terrestri. Uno degli indicatori importanti dell'elevata qualità del suolo è la fertilità. I terreni più fertili sono quelli con un pari contenuto di sabbia, argilla e humus o terriccio. I terreni argillosi, rocciosi e sabbiosi sono tra i meno adatti all'agricoltura.
Troposfera
Il guscio d'aria della Terra ruota insieme al pianeta ed è indissolubilmente legato a tutti i processi che si verificano negli strati terrestri. La parte inferiore dell'atmosfera penetra in profondità nel corpo della crosta terrestre attraverso i pori, mentre la parte superiore si collega gradualmente con lo spazio.
Gli strati dell'atmosfera terrestre sono eterogenei per composizione, densità e temperatura.
La troposfera si estende ad una distanza di 10 - 18 km dalla crosta terrestre. Questa parte dell'atmosfera è riscaldata dalla crosta terrestre e dall'acqua, quindi diventa più fredda con l'altezza. La temperatura nella troposfera diminuisce di circa mezzo grado ogni 100 metri, e nei punti più alti arriva dai -55 ai -70 gradi. Questa parte dello spazio aereo occupa la quota più significativa, fino all'80%. È qui che si forma il tempo, si accumulano tempeste e nuvole, si formano precipitazioni e venti.
Strati alti
- Stratosfera- lo strato di ozono del pianeta, che assorbe la radiazione ultravioletta del Sole, impedendole di distruggere tutti gli esseri viventi. L'aria nella stratosfera è rarefatta. L'ozono mantiene una temperatura stabile in questa parte dell'atmosfera da - 50 a 55 o C. C'è una quantità insignificante di umidità nella stratosfera, quindi nuvole e precipitazioni non sono tipiche per questo, a differenza delle correnti d'aria a velocità significativa.
- Mesosfera, termosfera, ionosfera- strati d'aria della Terra sopra la stratosfera, in cui si osserva una diminuzione della densità e della temperatura dell'atmosfera. Lo strato ionosferico è il luogo in cui si verifica il bagliore delle particelle di gas cariche, chiamato aurora.
- Esosfera- sfera di dispersione delle particelle di gas, confine sfocato con lo spazio.
Il globo ha diversi gusci: - un guscio d'aria, - un guscio d'acqua, - un guscio solido.
Il terzo pianeta oltre la distanza dal Sole, la Terra, ha un raggio di 6370 km, una densità media di 5,5 g/cm2. Nella struttura interna della Terra è consuetudine distinguere i seguenti strati:
la crosta terrestre- lo strato superiore della Terra in cui possono esistere organismi viventi. Lo spessore della crosta terrestre può variare da 5 a 75 km.
mantello- uno strato solido che si trova sotto la crosta terrestre. La sua temperatura è piuttosto alta, ma la sostanza è allo stato solido. Lo spessore del mantello è di circa 3.000 km.
nucleo- la parte centrale del globo. Il suo raggio è di circa 3.500 km. La temperatura all'interno del nucleo è molto alta. Si ritiene che il nucleo sia costituito principalmente da metallo fuso,
presumibilmente ferro.
la crosta terrestre
Esistono due tipi principali di crosta terrestre: continentale e oceanica, più una intermedia, subcontinentale.
La crosta terrestre è più sottile sotto gli oceani (circa 5 km) e più spessa sotto i continenti (fino a 75 km). È eterogeneo; si distinguono tre strati: basalto (sdraiato sul fondo), granitico e sedimentario (superiore). La crosta continentale è composta da tre strati, mentre la crosta oceanica non ha alcuno strato di granito. La crosta terrestre si è formata gradualmente: prima si è formato uno strato di basalto, poi uno strato di granito; lo strato sedimentario continua a formarsi fino ai giorni nostri.
- la sostanza che costituisce la crosta terrestre. Le rocce si dividono nei seguenti gruppi:
1. Rocce ignee. Si formano quando il magma si solidifica in profondità nella crosta terrestre o in superficie.
2. Rocce sedimentarie. Si formano in superficie, formati dai prodotti della distruzione o del cambiamento di altre rocce e organismi biologici.
3. Rocce metamorfiche. Si formano nello spessore della crosta terrestre da altre rocce sotto l'influenza di determinati fattori: temperatura, pressione.
La Terra, come molti altri pianeti, ha una struttura interna a strati. Il nostro pianeta è costituito da tre strati principali. Lo strato interno è il nucleo, quello esterno è la crosta terrestre e tra loro c'è il mantello.
Il nucleo è la parte centrale della Terra e si trova ad una profondità di 3000-6000 km. Il raggio del nucleo è di 3500 km. Secondo gli scienziati, il nucleo è costituito da due parti: quella esterna, probabilmente liquida, e quella interna, solida. La temperatura interna è di circa 5000 gradi. Le idee moderne sul nucleo del nostro pianeta sono state ottenute attraverso la ricerca a lungo termine e l'analisi dei dati ottenuti. Pertanto, è stato dimostrato che nel nucleo del pianeta il contenuto di ferro raggiunge il 35%, il che determina le sue caratteristiche proprietà sismiche. La parte esterna del nucleo è rappresentata da flussi rotanti di nichel e ferro, che conducono bene la corrente elettrica. L'origine del campo magnetico terrestre è collegata proprio a questa parte del nucleo, poiché il campo magnetico globale è creato dal flusso di correnti elettriche. nella sostanza liquida del nucleo esterno. A causa della temperatura molto elevata, il nucleo esterno ha un'influenza significativa sulle zone del mantello a contatto con esso. In alcuni luoghi si formano enormi flussi di calore e di massa diretti verso la superficie terrestre. Il nucleo interno della Terra è solido e ha anche una temperatura elevata. Gli scienziati ritengono che questo stato della parte interna del nucleo sia assicurato dalla pressione molto elevata al centro della Terra, che raggiunge i 3 milioni di atmosfere. All'aumentare della distanza dalla superficie terrestre aumenta la compressione delle sostanze, molte delle quali passano allo stato metallico.
Lo strato intermedio, il mantello, ricopre il nucleo. Il mantello occupa circa l'80% del volume del nostro pianeta, è la parte più grande della Terra. Il mantello si trova verso l'alto rispetto al nucleo, ma non raggiunge la superficie terrestre; dall'esterno è in contatto con la crosta terrestre; Fondamentalmente il materiale del mantello è allo stato solido, ad eccezione dello strato viscoso superiore spesso circa 80 km. Questa è l'astenosfera, tradotta dal greco come "palla debole". Secondo gli scienziati, il materiale del mantello è in costante movimento. Man mano che la distanza dalla crosta terrestre aumenta verso il nucleo, il materiale del mantello passa ad uno stato più denso.
All'esterno il mantello è ricoperto dalla crosta terrestre, un robusto guscio esterno. Il suo spessore varia da diversi chilometri sotto gli oceani a diverse decine di chilometri nelle catene montuose. La crosta terrestre rappresenta solo lo 0,5% della massa totale del nostro pianeta. La composizione della corteccia comprende ossidi di silicio, ferro, alluminio e metalli alcalini. La crosta continentale è divisa in tre strati: sedimentario, granitico e basaltico. La crosta oceanica è costituita da strati sedimentari e basaltici.
La litosfera terrestre è formata dalla crosta terrestre insieme allo strato superiore del mantello. La litosfera è composta da placche litosferiche tettoniche, che sembrano “scivolare” lungo l'astenosfera ad una velocità compresa tra 20 e 75 mm all'anno. Le placche litosferiche che si muovono l'una rispetto all'altra sono di dimensioni diverse e la cinematica del movimento è determinata dalla tettonica a placche.
Presentazione video "Struttura interna della Terra":
Presentazione "La geografia come scienza"
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