Исследование ядра Земли- это довольно непростая задача с точки зрения науки. Информации о нем критически мало, так как вся добыча данных сводится к расчетам и косвенным методам. Известно только, что ядро Земли горячее и еще никогда не остывало на протяжении 4,5 миллиардов лет.
Температура внутри планеты составляет 5000-6000 °C и поддерживается распадом радиоактивных элементов в жидкой части ядра. Кроме того, ближе к центру Земли увеличивается давление. Однако температура жидкостей и твердых веществ от давления не изменяется, так что его роль невелика.
Формирование планеты началось с формирования жидкого вещества. Твердые же элементы постепенно утопали в жидкости и погружались глубже. Спустя несколько экспериментов ученые выяснили, что уран-238 продвигался к центру Земли с такой же скоростью, как тонет в воде кусок базальта. В результате всего процесса тяжелые элементы осели и плотность ядра стала составлять 12,5 г/см3 (плотность железа для сравнения- 7,874 г/см3).
А после погружения начался распад радиоактивных элементов: урана-238 и тория-232. Эти реакции и поддерживают температуру ядра и обеспечивают выделение первичного тепла на поверхность.
Двойное дно.
Все мы знаем, что ядро Земли состоит из двух слоев. Внутренний слой, который состоит из сплава железа, никеля и нескольких легких металлов, твердый. Он расположен в самом центре и находится примерно в 5100 км под землей и имеет радиус 1220 км.
Внешний слой составляет в толщину 2200 км и находится в 2900 км под землей. Он тоже состоит из железа, никеля и других веществ, подверженных постоянному распаду.
Убедиться в том, что центр Земли имеет высокую температуру можно во время выхода лавы на поверхность.
Ученые выяснили, что твердая внутренняя часть постоянно увеличивается в размере, засчет соприкосновения с внешней кипящей частью. В результате чего наружный слой постепенно затвердевает. Поэтому температура ядра все-таки уменьшается. Но скорость остывания слишком медленная, чтобы переживать: 100°C за 1 миллион лет. Так что еще ближайшие несколько миллиардов лет человечество будет чувствовать себя спокойно.
Теория распада.
Самой достоверной и доказанной теорией о температуре в центре Земли является теория распада урана-238 и тория-232. Эти элементы распадаются и выделяющееся тепло питает ядро Земли.
В 2005 году к изучению подключились американские и японские специалисты из кампании KamLAND, которые обнаружили антинейтрино (такие маленькие частицы, меньше атома). Данные частицы выделяются при распаде атомных ядер и поднимаются на поверхность.
Было подсчитано примерное число антинейтрино, по которому выяснили, что мощность распада атомных ядер в центре Земли составляет 16 тераватт. Это примерно половина всего тепла, рассеянного по планете.
Бесспорно, любое вещество в космосе остывает. Не исключением является и наша планета. Но пока внутреннее тепло еще исходит из нашей «подземной печки», то и переживать за ближайшую тысячу поколений, к счастью, не стоит.
Понравилась статья? Тогда оставляй лайк и не забывай подписываться!
Пссс... Кое-что интересное для тебя:
Король побегов. Реальная история Анри Шарьера- неуловимого мотылька.
Сколько времени есть у человека без скафандра в открытом космосе?