Nucleul pământului

Nucleul Pământului , în geologie și geofizică , este cel mai interior dintre anvelopele concentrice în care este împărțit Pământul .

1. Structura schematică a scoarței terestre - scoarță oceanică 2. - 3. mantaua superioară - mantaua inferioară 4. - 5. miez exterior - miez interior 6. - A: discontinuitate Mohorovičić - B: discontinuitate Gutenberg - C: discontinuitate Lehmann

Descriere

Structura

Caracterizat printr-o densitate mare, miezul este separat de manta printr-o discontinuitate, numită Gutenberg , situată la aproximativ 2900 km de suprafață. Prin urmare, miezul are o rază de aproximativ 3500 km și, pe baza fazei componentelor sale, este împărțit în continuare în două cochilii concentrice:

miezul lichid exterior este compus în principal din fier (20%) și nichel și se caracterizează printr-o temperatură de 3000 ° C , o densitate de 9,3 g / cm ³ și o presiune de 140 GPa ; curenții convectivi din miezul exterior lichid ar fi, conform unor teorii, cauza originii câmpului geomagnetic al Pământului , pe baza modelului geodinamo-ului .
nucleul interior este în schimb vâscos, compus aproape exclusiv din fier, cu o rază de aproximativ 1250 km, are o temperatură în jur de 5400 ° C / 6000 ° C , ^[1] o densitate de 13 g / cm³ și o presiune de 330-360 GPa . ^[2] Aceste condiții limită sugerează că fierul se află într-o stare cristalină.

Deși temperatura miezului interior este mai mare decât cea exterioară, este vâscoasă, deoarece presiunea este mai mare și acest lucru duce la o creștere semnificativă a punctului de topire al fierului. Dar dacă ar putea fi ipotetic perforat, ar fi lichid. ^[3]

Conform studiilor recente, temperatura miezului este în cea mai mare parte produsă de degradarea spontană a elementelor radioactive precum uraniul , toriul și potasiul . ^[4] ^[5] ^[6]

Istoria descoperirii

Același subiect în detaliu: Centrul Pământului .

Nucleul terestru, precum și mantaua , nu pot fi atinse prin perforații și nici nu există un loc pe Pământ unde este posibil să se observe direct rocile care îl compun. Cum este atunci posibil să se estimeze proprietățile cochiliilor interioare ale Pământului? Majoritatea răspunsurilor provin din geofizică , deși unele discipline, precum petrografia și astronomia , au contribuit la crearea modelului actual.

Primele estimări exacte ale masei terestre provin din fizica clasică , mai exact din legea gravitației universale a lui Newton . Rezolvând ecuația pentru masa pământului și calculând din aceasta densitatea medie prevăzută pentru planetă, obținem o valoare aproape dublă comparativ cu densitatea medie măsurată pe crustă . Acesta a fost primul indiciu al unei compoziții neomogene a interiorului planetei.

Au fost formulate noi ipoteze în urma descoperirii că undele seismice nu se propagă în interiorul Pământului cu aceeași viteză, ci accelerează progresiv deplasându-se spre interior, uneori chiar cu modificări bruște, numite discontinuități, așa cum a menționat Mohorovičić . ^[7] O altă observație, legată de tipul de unde care se propagă, a permis determinarea fazei unor cochilii, deoarece s-a observat dispariția undelor de compresie când acestea treceau prin miezul exterior și o încetinire puternică în traversarea astenosferei (deoarece doar parțial fuzionat). Aceste observații importante au condus la formularea unui model de coajă concentrică.

Studiul bucăților de manta superioară rupte de magme vâscoase reduse și transportate la suprafață ne-a permis să avem probe de rocă din astenosferă . Aceste bucăți, numite xenoliti, au o compoziție peridotitică (în majoritate lherzolitică ). Xenolitii se găsesc aproape exclusiv în roci bazaltice sau carbonatite, deoarece magmele care generează aceste roci sunt cele mai puțin vâscoase .

Dovezi recente au sugerat că nucleul interior al Pământului se poate roti ușor mai repede decât restul planetei, cu aproximativ 2 grade pe an ( Comins DEU-p.82 ) ^[8] . Motivul acestui comportament nu este clar.

Notă

^ D. Alfè, M. Gillan și GD Price, Compoziția și temperatura nucleului Pământului constrânse prin combinarea calculelor ab initio și a datelor seismice ( PDF ), în Earth and Planetary Science Letters , vol. 195, nr. 1-2, Elsevier , 30 ianuarie 2002, pp. 91–98, DOI : 10.1016 / S0012-821X (01) 00568-4 (arhivat din original la 28 noiembrie 2007) .
^ David. R. Lide (ed.), CRC Handbook of Chemistry and Physics , 87th, 2006-2007, pp. 14-13. Adus la 13 martie 2010 (arhivat din original la 24 iulie 2017) .
^ Anneli Aitta, Curba de topire a fierului cu un punct tricritic , în Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment , vol. 2006, nr. 12, iop, 1 decembrie 2006, pp. 12015–12030, DOI : 10.1088 / 1742-5468 / 2006/12 / P12015 . o previzualizare este vizibilă la: https://arxiv.org/pdf/cond-mat/0701283 , https://arxiv.org/pdf/0807.0187 .
^ Acesta este motivul pentru care Pământul este fierbinte. Răspunsurile de la Gran Sasso , în Affaritaliani.it . Adus la 20 septembrie 2018 .
^ (EN) David Biello, Fisiunea nucleară confirmată ca sursă a mai mult de jumătate din căldura Pământului , în Scientific American Blog Network. Adus la 20 septembrie 2018 .
^ Ilaria Marciano, Inima Pământului este radioactivă , pe globalscience.it , 23 ianuarie 2020.
^ Edmond A. Mathez (ed.), EARTH: INSIDE AND OUT , American Museum of Natural History, 2000 (arhivat din original la 30 aprilie 2008) .
^(EN) Nucleul interior al Pământului --- Descoperiri și conjecturi

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre nucleul Pământului

linkuri externe

( EN ) Nucleul pământului , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Controlul autorității	LCCN (EN) sh85040429 · GND (DE) 4152675-2

Portalul Științelor Pământului : Accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu Științele Pământului

[alfè-1] D. Alfè, M. Gillan și GD Price, Compoziția și temperatura nucleului Pământului constrânse prin combinarea calculelor ab initio și a datelor seismice ( PDF ), în Earth and Planetary Science Letters , vol. 195, nr. 1-2, Elsevier , 30 ianuarie 2002, pp. 91–98, DOI : 10.1016 / S0012-821X (01) 00568-4 (arhivat din original la 28 noiembrie 2007) .

[crc-2] David. R. Lide (ed.), CRC Handbook of Chemistry and Physics , 87th, 2006-2007, pp. 14-13. Adus la 13 martie 2010 (arhivat din original la 24 iulie 2017) .

[3] Anneli Aitta, Curba de topire a fierului cu un punct tricritic , în Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment , vol. 2006, nr. 12, iop, 1 decembrie 2006, pp. 12015–12030, DOI : 10.1088 / 1742-5468 / 2006/12 / P12015 . o previzualizare este vizibilă la: https://arxiv.org/pdf/cond-mat/0701283 , https://arxiv.org/pdf/0807.0187 .

[4] Acesta este motivul pentru care Pământul este fierbinte. Răspunsurile de la Gran Sasso , în Affaritaliani.it . Adus la 20 septembrie 2018 .

[5] (EN) David Biello, Fisiunea nucleară confirmată ca sursă a mai mult de jumătate din căldura Pământului , în Scientific American Blog Network. Adus la 20 septembrie 2018 .

[6] Ilaria Marciano, Inima Pământului este radioactivă , pe globalscience.it , 23 ianuarie 2020.

[7] Edmond A. Mathez (ed.), EARTH: INSIDE AND OUT , American Museum of Natural History, 2000 (arhivat din original la 30 aprilie 2008) .

[8] (EN) Nucleul interior al Pământului --- Descoperiri și conjecturi

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]