316

Что вы увидите на пути к центру земли?

Проведите мысленный эксперимент и отправьтесь к центру земли. Придется немного поднапрячь воображение, ведь на пути вас ждут кристаллы размером с города и моря из жидкого металла.

Перевод от проекта Newочём.

Оригинал статьи: New Humanist

Что вы увидите на пути к центру земли? Перевод, Длиннопост, Наука, Земля, Планета, Геология, Newочем

Если бы вам удалось прокопать тоннель прямо сквозь Землю, то теоретически, в результате свободного падения, вы смогли бы достичь центра планеты всего за 18 минут. Естественно, это невозможно: подобный тоннель должен был бы выдерживать такие же высокие температуры, как на поверхности Солнца, и давление в 3,5 миллиона раз выше, чем на поверхности Земли. Ни один из существующих на данный момент материалов не способен противостоять столь агрессивной среде. На сегодняшний день мы смогли уйти вглубь всего на 12 километров. Но просто предположите, что бы вы нашли, пробурив тоннель до самого центра Земли? Многое из того, что мы знаем о внутреннем устройстве нашего мира, в особенности о самых потаенных его местах, было открыто совсем недавно. Итак, отважный путешественник, вот с чем ты столкнешься на своем воображаемом пути.

Кора

Полет сквозь земную кору — самый дальний от центра каменный панцирь — занял бы всего одну минуту. Толщина внешней оболочки нашей планеты составляет лишь 35 км и 1% от всей массы Земли. Существует два вида коры. Континентальная кора состоит из самых легких горных пород, вроде гранита, и образует материки, лежащие на более твердых породах. Самые древние породы, найденные на поверхности, достигают возраста 4,4 млрд лет — это так называемые «псевдоамфиболиты», обнаруженные в Канаде, на берегах Гудзовова залива. Они затвердели вскоре после формирования Луны, и если бы вам удалось попасть в то время, вы смогли бы понаблюдать за действующими вулканами на поверхности Луны. Исследования самых древних пород показали, что молодая Земля недолго оставалась похожей на ад; она быстро остыла и почти с самого начала существования была покрыта огромными океанами. Все, что когда-либо создавало человечество, сделано из добытых в коре металлов и минералов. Исключение составляют алмазы — они доходят до нас с гораздо большей глубины.


Так называемая океаническая кора, будучи гораздо моложе континентальной, постоянно образуется у срединно-океанических хребтов, один из которых делит пополам Атлантический океан, откуда разносится большими пластами базальта. Они — движущая сила перемещений материков. На этих плитах часто образуется толстый слой осадочных пород. Но их жизнь на поверхности Земли довольно коротка — не более 200 млн лет, отжив которые, эти базальтовые пласты вновь станут расплавленным камнем., Такие океанические плиты тяжелее континентальной коры, они вдавливаются обратно в глубь Земли, под континенты, принося туда холод, осадочные породы и значительные изменения, что называется субдукцией.

Мантия

Вместе с вами базальтовая плита преодолевает земную кору и попадает в мантию — самую большую часть нашей планеты, составляющую около 82% объема и 65% ее массы. Именно в мантии — вся археология нашей планеты, там же протекают недавно открытые процессы и располагаются структуры, которые могут быть необходимы для существования жизни на Земле. В действительности, ученые только начинают понимать, что условия для образования жизни созданы не только Солнцем высоко в небе, но и тем, что происходит в глубине планеты.


По мере того как плита опускается, давление возрастает; она становится ломкой, так как порода вокруг горячее. Вследствие этого плита трескается и сдвигается, что влечет за собой мощнейшие землетрясения. Япония — самое сейсмоопасное государство — находится как раз над тем местом, где происходит процесс субдукции Тихоокеанской плиты с континентом. Когда порода опускается еще глубже, температура и давление поднимаются до отметки, которую камень уже не выдерживает. Он нагревается так сильно, что плавится, будто пластик. Это значит, что на глубине нескольких сотен километров землетрясения прекращаются. Содержащие воду минералы разрушаются, высвобождая жидкость. Вода, испаряясь, поднимается вверх и достигает мантийных пород. Это приводит к понижению их температуры плавления — в некоторых случаях почти на 400°. Став менее вязкой, порода пробивается к поверхности. Вот почему на расстоянии около ста километров от зоны субдукции расположено множество молодых вулканов.


Мантия, как правило — и это в целом верно для всей Земли — состоит из четырех элементов: кислорода, кремния, магния и железа. Их атомы формируют решетчатые структуры, образующие под действием давления еще более плотные соединения. Многие годы интерес представлял только верхний слой мантии, так как считалось, что ниже давление и жар сжимали породу так сильно, что разрушали любые структуры. Результатом подобного процесса стала бы однородная каменная масса, которая опускалась бы вниз до тех пор, пока не достигла границы внешней части ядра.


Сейчас нам известно, что мантия гораздо активнее, чем мы думали. Несмотря на то, что она состоит из твердых пород, она медленно перемещается вместе с опускающейся и поднимающейся породой. Некоторые ученые верят, что существуют так называемые мантийные плюмы, которые пробиваются к поверхности планеты, и что каждые несколько сотен миллионов лет на Землю извергается огромное количество лавы, уничтожающее все живое на своем пути.

Тузо и Джейсон

С помощью сложных анализов рожденных землетрясениями ударных волн, рассеивающихся в глубине Земли, ученым удалось обнаружить в основании мантии четыре гигантских образования. Две области, выглядящие опускающимися и относительно прохладными, расположены под западной частью Америки и югом Евразии. Другие две — большие и таинственные, с высокой средней плотностью — расположились под Африкой и Тихим океаном. Африканский регион возвышается над границей между ядром и мантией более чем на тысячу километров, а Тихоокеанская часть лишь немного ему уступает. Вдвоем они охватывают половину планеты. Им даже дали имена в честь геологов-первопроходцев У. Джейсона Моргана и Тузо Вилсона. Некоторые ученые считают, что эти поистине гигантские образования, каждое из которых достигает 15 тыс. км в диаметре, являются подземными материками нашей планеты. Проведенные исследования позволяют предположить, что они довольно древние и сформировались 4,4 млрд лет назад, в самом начале зарождения Земли. Последние данные свидетельствуют о том, что края Тузо и Джейсона оказались острыми, и ученые выстраивают предположения, что они смещают породу вверх, так что то, что когда-то опустилось к нижней мантии, может снова подняться на поверхность миллиарды лет спустя.

Жидкий металл

На пути к центру Земли вы дойдете до границы нижней мантии примерно через 8 минут. А затем приготовьтесь к самому невероятному моменту за все путешествие. Больше нигде вы не увидите настолько резкую смену «декораций». На глубине 2890 км, прорвавшись через твердую часть нашей планеты, вы внезапно обнаружите целое море жидкого металла температурой в 5000°C. Это — внешняя часть ядра, она составляет примерно 10% объема Земли и 27% ее массы. Размеры ее можно сопоставить с размерами Марса.


Представьте, что наша капсула как будто зависла прямо над самой границей раскаленной добела нижней мантии, а затем, пролетев еще буквально пару десятков метров, погружается в расплавленный металл внешней части ядра. Как будто сделав шаг от чуть-чуть неровного склона горы, тут же ныряешь в океан. Вы миновали твердую часть нашей планеты и теперь следующие 2 тыс. км вы будете погружаться в жидкий металл — мрачное море с неспешными течениями, штормами и вихрями, раздираемое магнитными и электрическими полями.


Если бы вы надели немыслимо прочные защитные перчатки, вы бы смогли зачерпнуть горсть, и металл бы просочился между пальцами как вода. Влияние этой части планеты распространяется и за ее пределы: из-за перемещения потоков возникает магнитное поле Земли — наш величайший защитник. Без него жизнь на Земле была бы невозможна, ведь магнитное поле ограждает нас и от губительного солнечного ветра, и от частиц из глубокого космоса. У Марса нет подобной защиты и из-за этого планета потеряла большую часть своей атмосферы.


Время от времени с потоками внешней поверхности ядра что-то происходит. Их движение, кажется, становится хаотичным, и они больше не способны создавать столь сильное магнитное поле. На поверхности его сила уменьшается на 10% от изначальных показателей.


Требуются десятки тысяч лет, чтобы движение потоков пришло в норму, а прежняя сила магнитного поля восстановилась. Но к тому времени происходит смена магнитных полей: север становится югом и наоборот. Такое уже много раз происходило и жизнь на планете сохранилась. Сейчас ничто не указывает на подобные процессы, но когда-нибудь человечеству обязательно придется с этим столкнуться.

Кристаллизованное ядро

Еще через восемь минут падения вы достигнете величайшей тайны нашей планеты — суперплотного шара из железа и никеля, раскаленного до температуры поверхности Солнца. Его высокая плотность обосновывается тем, что давление в центре планеты в миллион раз выше, чем на поверхности. Перед вами кристаллизованное ядро, составляющее всего 0,5% от объема нашей планеты, что сравнимо с размерами Луны, и почти 2% от ее массы, а также являющееся самым странным объектом, с которым когда-либо сталкивалась наука.


Представьте себе объем воды во всех мировых океанах, затем умножьте это на пять, и вы получите объем внутреннего ядра Земли. Собирать информацию о нем довольно сложно, но именно это является маленькой целью ученых-сейсмологов. Сложность заключается в том, что лишь малая часть сейсмических волн достигает ядра, и это уже не говоря о том, что лишь некоторые из них возвращаются на поверхность, чтобы показать, через что они прошли. Разрабатываются новые методы для обнаружения слабых и незаметных волн, проходящих сквозь внутреннее ядро. При правильной обработке станет возможным идентифицировать исходящие от ядра слабые сейсмические волны, однако чем больше мы их изучаем, тем с большим количеством вопросов сталкиваемся.


Этот железный мир просто плавает в металлическом море и абсолютно точно ни с чем больше не связан. Есть даже признаки, указывающие на то, что скорость его вращения несколько отличается от скорости вращения Земли, а само ядро на многие километры смещено от ее центра.


Одни считают, что граница между внутренним и внешним ядром волнообразная и мягкая, с растущими в древовидной форме железными кристаллами, и похожа на огромное железное дерево, раскинувшее ветки с подобием железной кашицы между ними. Другие полагают, что лишь несколько сотен километров внутреннего ядра состоят из маленьких кристаллов железа, в то время как внутри него они могут сливаться в огромные кристаллы, совмещенные с общим магнитным полем Земли.


Эти кристаллы — феномен, невидимые чудеса Солнечной системы. Проплыви вы мимо них, своим строением они бы напомнили вам базальтовые колонны Мостовой гигантов из расположенного в Северной Ирландии графства Антрим, только в тысячи раз длиннее и шире. Один такой кристалл по ширине был бы сравним с городом, а по длине — с расстоянием между Лондоном и Бирмингемом!


Но самая большая загадка в том, что внутреннее ядро здесь новичок: последние расчеты показывают, что оно образовалось всего 500-1000 млн лет назад и выросло из маленького кристалла железа. Оно продолжает расти со скоростью в 0,5 мм в год и через миллиард лет сможет отключить магнитное поле Земли.


Мы никогда не достигнем центра Земли. Условия настолько суровы — 6000 градусов по Цельсию и давление в 3,5 миллионов атмосфер, — что не будут предприняты даже попытки это сделать. Возможно, это навсегда останется загадкой. Ученый, принимающий участие в исследованиях внутреннего ядра Земли, сказал мне: «Чем больше данных мы получаем, тем запутаннее все становится. Мы сталкиваемся все с большим количеством трудностей, и чем больше мы делаем для их решения, тем меньше мы понимаем».


Другие переводы зарубежных СМИ от Newoчём: Вконтакте, Telegram

Дубликаты не найдены

+64
Мракобесие какое-то. Всем известно, что там живет Жуль Верн и динозавры.
раскрыть ветку 1
+11

Ну не знаю, вот в новом "Вспомнить все" был тоннель через всю планету, и никого там не было, ни Верна, ни Гитлера с динозаврами, ни иллюминатов. А ещё это значит, что прокопать тоннель можно, автор все придумал, чтобы мы не пытались, хитрец.

+33

Если жидкое вещество уменьшалось в объеме, то внутри Луны само собой должно было получаться пустое пространство на манер воздушного пузыря в бутылке. Это пустое пространство делалось все больше и больше, располагаясь в центральной части Луны, так как остававшаяся жидкой масса притягивалась к твердой оболочке Луны, подобно тому как притягивались остатки воды к стенкам бутылки, когда она находилась в состоянии невесомости. Со временем жидкость внутри Луны и вовсе остыла и затвердела, как бы прилипнув к твердым стенкам планеты, благодаря чему в Луне образовалась внутренняя полость, которая постепенно могла заполниться воздухом или каким-нибудь другим газом.

-- Верно! -- закричал кто-то.

И сейчас же со всех сторон раздались крики:

-- Верно! Правильно! Молодец, Знайка! Ура!

+12

Ожидал картинок ведь заголовок предлагал УВИДЕТЬ, что же будет на пути к центру земли.

+18

>>гигантские образования, каждое из которых достигает 15 тыс. км в диаметре,


А как это возможно, если диаметр Земли чуть более 12 тыс км?

раскрыть ветку 9
-1

а если поверхность шара взять? S=4*pi*R^2 (pi*d^2)

раскрыть ветку 8
0

Обожаю врыв с формулами наперевес людей которые не умеют внимательно читать,

раскрыть ветку 7
+13

сравнимо с размерами Луны, и почти 2% от ее массы

Нужны эксперты по изнасилованиям журналистов

раскрыть ветку 5
+16

Что то автор напутал, как и аналогия с размерами Марса и металлического ядра

раскрыть ветку 4
0

Как то я вообще не поняла, как можно сопоставить размеры внешней части ядра и Марса, если он больше Земли в целом?

раскрыть ветку 3
+20

Как геологу тяжело читать такой обывательский язык. И вообще многое не совсем так(.

раскрыть ветку 12
+12
Расскажи
раскрыть ветку 2
+4

Да, да! Расскажи. Очень хочется знать, что там.... под ногами.

раскрыть ветку 1
+3

тоже залез отметить что все не совсем так. А как на самом деле - никто не знает. Только предположения.

раскрыть ветку 7
+11
Как нам говорили в вузе 2 геолога 3 мнения. А один препод говорил у, что у геолога должно быть хотя бы 5 мнений).
Тут многое более подробно раскрывать, но вот за алмазы вообще хочется нассать на голову автору.
раскрыть ветку 1
+12

не совсем так


никто не знает как

Иллюстрация к комментарию
+1
Т.е. мы пока не отказываемся от предположения что там могут слоны стоять на черепахе?
раскрыть ветку 1
+1

достоверно пока пробурили на 12км всего :) и после бурения в пределах этих 12 км все старые теории(предположения) о строении земной коры вынуждены были сильно скорректировать.

0
Вот именно ! Очередная теория и не более.
0

Ждём твой пост!

+9

Что за бред в части времени падения до центра земли? 6000 км за 18 минут, серьезно? 333 км в минуту?

Парашютист падает с 4 км до 1 км около 50 сек. Терминальная скорость около 190-200 км/ч. До центра земли человек будет падать 30 часов! А с учетом того, что чем ниже, тем больше атмосферное давление и плотность воздуха, то и того дольше.

В 2012 году Феликс Баумгартнер совершил прыжок из стратосферы с высоты 39 км. Падал он 4 мин 20 сек. Это с учетом разреженности и низкого сопротивления воздуха на больших высотах.

раскрыть ветку 6
+2

Если в тоннеле вакуум, то вполне реально. И время и скорость.

раскрыть ветку 1
+1

Я физику сферического коня в вакууме не помню, считать надо. Но даже на вскидку маловато получается.

0

а сила гравитации не будет увеличиваться по мере приближения к ядру?

раскрыть ветку 3
+3

Я не помню, но гугель говорит что сила тяжести при движении к центру земли наоборот падает. А в самом центре вообще невесомость :)

раскрыть ветку 1
+5
Будет уменьшаться.
+3
Все, что когда-либо создавало человечество, сделано из добытых в коре металлов и минералов

У автора метеоритного железа и дерева, например, не существует?

+7

Ядро, которое растёт на 0.5 мм в год? Я бы послушал о том, каким образом это измеряли.


Серьезно, зачем постить такой бред?

раскрыть ветку 2
+2

Возможно с интервалом в пару десятков лет проанализировали те самые сейсмические волны, прошедшие через ядро и вернувшиеся обратно, и посчитали на основе разных их характеристик изменение диаметра и далее среднюю скорость роста диаметра ядра.

раскрыть ветку 1
+13

Поймать 0,5 мм сквозь тысячи километров неоднородной породы? Ага, точно. Я удивлюсь, если диаметр ядра с точностью +-1 км установлен.

Если есть ссылки на статью - давайте, гадать не за чем.

+6
Я тут наткнулся на идиота, который объяснял, что горы это не горы, а остатки кремниевых деревьев, которые кто-то спилил. Вот бы его сюда!
раскрыть ветку 6
+7

я тоже слыхал того идиота. Им на крамоле. ру укольчик делают и к нормальным людям выпускают, чтобы смуту сеять)

+4

А что не так то?

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 4
+3

Да все было прикольно, пока не дошли до того, что "нах... кому-то столько кремния?!". А из него, что делают? Стекло, даже хрусталь. Вот из этого хрусталя и сделаны все семь сфер. Сфера Земли, Марса, Юпитера и в центре всего, в жидкости плавает Солнце.  

Посмотрите, там весело!

раскрыть ветку 3
+2
Правое полушарие даёт импульс лопате -
И вот, я уже посреди грядок в глубокой шахте.
Лицо в пыли и в поте тело в синяках и ссадинах,
Мой путь лежит глубже чем дно Марианской впадины.

Сквозь пласты мантии наплевав на трение,
Сквозь месторождение нефти, базальта и кремния.
Сквозь раскаленную магму к заветной цели -
Туда, где коптильной котлы и пахнет серой.

Привет черти! Hello the sons of fire!
Вот я и в мире без бога и бесплатного Wi-Fi!
Да, это круче, чем приключение Филеаса Фогга.
Я искал тебя так долго.

Привет, Гитлер! Wass up, wass up!
Как тебе в преисподней?
Зацени мои пейсы шикарные,
Кстати, тебе привет от пацанов из Гарлема.
+5

Эмм, вообще-то вы упадёте с другой стороны плоской земли(если вы не Австралиец и не умеете ходить вверх ногами).

0

остался один вопрос: если невозможно добраться до ядра, как ученые это все узнали?

раскрыть ветку 1
0

По изменению скорости сейсмических волн, этим занимаются геофизики.

0

интересно.

0

Спасибо. Очень познавательно.

0

То есть все научные статьи, повествующие о том, что ядро начало формироваться ещё в протопланетарном диске - ложь?

раскрыть ветку 1
+2
Нет, тут речь о том, что центр ядра из-за медленного остывания начинает кристаллизоваться и образуется внутреннее твёрдое ядро
-1

Три круга ада. Мантия, внешнее ядро, внутренее ядро.

-2

Зачем бурить тоннель к центру Земли, когда можно пробурить сами небеса?

Иллюстрация к комментарию
-7

Ничего там не увидите,  сдохнет человек быстрее чем он крикнет "ааааааааа"  от боли

раскрыть ветку 1
+2
Что, правда?
ещё комментарии
Похожие посты
Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: