هسته زمین چیست. دانشمندان: هسته درونی زمین نباید وجود داشته باشد. بازآفرینی شرایط در هسته زمین

در چه زمانی این اتفاق افتاده است؟ همه این سؤالات برای مدت طولانی بشریت را نگران کرده است. و بسیاری از دانشمندان می خواستند به سرعت دریابند چه چیزی در اعماق وجود دارد؟ اما معلوم شد که یادگیری همه اینها چندان آسان نیست. از این گذشته ، حتی امروز ، با داشتن تمام دستگاه های مدرن برای انجام انواع تحقیقات ، بشریت قادر است چاه هایی را در اعماق پانزده کیلومتری حفر کند - نه بیشتر. و برای آزمایش های کامل و جامع، عمق مورد نیاز باید یک مرتبه بزرگتر باشد. بنابراین، دانشمندان باید محاسبه کنند که چگونه هسته زمین با استفاده از ابزارهای مختلف با دقت بالا تشکیل شده است.

کاوش در زمین

از زمان های قدیم، مردم سنگ های در معرض طبیعی را مطالعه کرده اند. صخره ها و دامنه های کوه، سواحل شیب دار رودخانه ها و دریاها... در اینجا می توانید آنچه را که احتمالاً میلیون ها سال پیش وجود داشته است، با چشمان خود ببینید. و در برخی نقاط مناسب حفر چاه در حال انجام است. یکی از اینها در عمق آن است - پانزده هزار متر. معادنی که مردم برای کمک به مطالعه هسته درونی حفر می کنند، البته نمی توانند آن را "به دست آورند". اما از این معادن و چاه‌ها، دانشمندان می‌توانند نمونه‌های سنگ را استخراج کنند و از این طریق در مورد تغییرات، منشاء، ساختار و ترکیب آن‌ها یاد بگیرند. عیب این روش ها این است که فقط قادر به مطالعه زمین و فقط قسمت بالایی پوسته زمین هستند.

بازآفرینی شرایط در هسته زمین

اما ژئوفیزیک و لرزه شناسی - علوم زلزله و ترکیب زمین شناسی سیاره - به دانشمندان کمک می کند تا بدون تماس بیشتر و عمیق تر نفوذ کنند. با مطالعه امواج لرزه ای و انتشار آنها مشخص می شود که هم گوشته و هم هسته از چه چیزی تشکیل شده است (مثلاً با ترکیب شهاب سنگ های سقوط کرده به طور مشابه مشخص می شود). چنین دانشی بر اساس داده های دریافتی - غیر مستقیم - در مورد است مشخصات فیزیکیمواد همچنین امروزه، داده های مدرن به دست آمده از ماهواره های مصنوعی در مدار به این مطالعه کمک می کند.

ساختار سیاره

دانشمندان توانستند با جمع بندی داده های به دست آمده بفهمند که ساختار زمین پیچیده است. حداقل از سه قسمت نابرابر تشکیل شده است. در مرکز یک هسته کوچک وجود دارد که توسط یک گوشته بزرگ احاطه شده است. گوشته تقریباً پنج ششم حجم کل را اشغال می کند کره زمین. و در بالا همه چیز توسط یک پوسته نسبتاً نازک بیرونی زمین پوشیده شده است.

ساختار هسته

هسته قسمت مرکزی و میانی است. به چندین لایه تقسیم می شود: داخلی و خارجی. به گفته اکثر دانشمندان مدرن، هسته داخلی جامد و هسته خارجی مایع (در حالت مذاب) است. و هسته بسیار سنگین است: بیش از یک سوم جرم کل سیاره با حجم کمی بیش از 15 وزن دارد. دمای هسته بسیار بالا است و از 2000 تا 6000 درجه سانتیگراد متغیر است. طبق فرضیات علمی، مرکز زمین عمدتاً از آهن و نیکل تشکیل شده است. شعاع این قطعه سنگین 3470 کیلومتر است. و مساحت آن حدود 150 میلیون کیلومتر مربع است که تقریباً برابر با مساحت تمام قاره های سطح زمین است.

هسته زمین چگونه شکل گرفت

اطلاعات بسیار کمی در مورد هسته سیاره ما وجود دارد و فقط می توان آن را به طور غیر مستقیم به دست آورد (هیچ نمونه سنگ هسته ای وجود ندارد). بنابراین، تئوری ها را فقط می توان به صورت فرضی در مورد چگونگی شکل گیری هسته زمین بیان کرد. تاریخچه زمین به میلیاردها سال پیش برمی گردد. اکثر دانشمندان به این نظریه پایبند هستند که در ابتدا این سیاره به صورت یک سیاره نسبتاً همگن شکل گرفت. فرآیند جداسازی هسته بعداً آغاز شد. و ترکیب آن نیکل و آهن است. هسته زمین چگونه تشکیل شد؟ مذاب این فلزات به تدریج به مرکز سیاره فرو رفت و هسته را تشکیل داد. این به دلیل وزن مخصوص بالاتر مذاب بود.

نظریه های جایگزین

مخالفانی نیز برای این نظریه وجود دارند که استدلال‌های کاملاً منطقی خود را ارائه می‌کنند. اولاً، این دانشمندان واقعیت عبور آلیاژ آهن و نیکل به مرکز هسته (که بیش از 100 کیلومتر است) را زیر سوال می برند. ثانیاً، اگر آزاد شدن نیکل و آهن از سیلیکات‌های مشابه شهاب‌سنگ‌ها را فرض کنیم، باید واکنش کاهشی مربوطه رخ می‌داد. این به نوبه خود باید با آزاد شدن مقدار زیادی اکسیژن همراه می شد که فشار جوی چند صد هزار اتمسفر را تشکیل می داد. اما هیچ مدرکی دال بر وجود چنین جوی در گذشته زمین وجود ندارد. به همین دلیل است که نظریه هایی در مورد شکل گیری اولیه هسته در طول شکل گیری کل سیاره ارائه شد.

در سال 2015، دانشمندان آکسفورد حتی نظریه ای را ارائه کردند که بر اساس آن هسته سیاره زمین از اورانیوم تشکیل شده و دارای رادیواکتیویته است. این به طور غیرمستقیم وجود طولانی میدان مغناطیسی زمین و این واقعیت را ثابت می کند که در دوران مدرن سیاره ما گرمای بسیار بیشتری از آنچه در فرضیه های علمی قبلی انتظار می رفت منتشر می کند.

چرا هسته زمین به مدت 4.5 میلیارد سال سرد نشده و تا دمای 6000 درجه سانتیگراد گرم نشده است؟ این سوال بسیار پیچیده است که علاوه بر این، علم نمی تواند به آن صد در صد پاسخ دقیق و قابل فهم بدهد. با این حال، دلایل عینی برای این وجود دارد.

رازداری بیش از حد

راز بیش از حد، به اصطلاح، هسته زمین با دو عامل همراه است. اولاً ، هیچ کس با اطمینان نمی داند که چگونه ، چه زمانی و در چه شرایطی شکل گرفته است - این اتفاق در هنگام شکل گیری زمین اولیه یا قبلاً در مراحل اولیه وجود سیاره تشکیل شده - همه اینها یک راز بزرگ است. ثانیاً ، گرفتن نمونه از هسته زمین کاملاً غیرممکن است - هیچ کس با اطمینان نمی داند که از چه چیزی تشکیل شده است. علاوه بر این، تمام داده هایی که در مورد هسته می دانیم با استفاده از روش ها و مدل های غیرمستقیم جمع آوری می شوند.

چرا هسته زمین داغ باقی می ماند؟

برای اینکه بفهمید چرا هسته زمین برای مدت طولانی سرد نمی شود، ابتدا باید بفهمید که چه چیزی باعث گرم شدن اولیه آن شده است. داخل سیاره ما، مانند هر سیاره دیگری، ناهمگن است؛ آنها لایه های نسبتاً مشخصی از چگالی های مختلف را نشان می دهند. اما همیشه اینطور نبود: عناصر سنگین به آرامی فرو می‌رفتند و هسته داخلی و خارجی را تشکیل می‌دادند، در حالی که عناصر سبک مجبور به بالا آمدن می‌شدند و گوشته و پوسته زمین را تشکیل می‌دادند. این فرآیند بسیار کند پیش می رود و با انتشار گرما همراه است. با این حال، این دلیل اصلی گرمایش نبود. کل جرم زمین با نیروی عظیمی به مرکز آن فشار می آورد و فشاری خارق العاده در حدود 360 گیگا پاسکال (3.7 میلیون اتمسفر) ایجاد می کند که در نتیجه فروپاشی عناصر رادیواکتیو با عمر طولانی موجود در هسته آهن-سیلیکون-نیکل است. شروع به رخ دادن شد که با انتشار عظیم گرما همراه بود.

یک منبع اضافی گرمایش انرژی جنبشی تولید شده در نتیجه اصطکاک بین لایه های مختلف است (هر لایه مستقل از دیگری می چرخد): هسته داخلی با بیرون و بیرون با گوشته.

فضای داخلی سیاره (نسبت ها رعایت نمی شود). اصطکاک بین سه لایه داخلی خدمت می کند منبع اضافیگرمایش

با توجه به مطالب فوق می توان نتیجه گرفت که زمین و به ویژه روده های آن دستگاهی خودکفا هستند که خود را گرم می کنند. اما این به طور طبیعی نمی تواند برای همیشه ادامه یابد: ذخایر عناصر رادیواکتیو درون هسته به آرامی در حال ناپدید شدن هستند و دیگر چیزی برای حفظ دما وجود نخواهد داشت.

هوا داره سرد میشه!

در واقع، فرآیند خنک‌سازی از مدت‌ها قبل آغاز شده است، اما بسیار کند پیش می‌رود - در کسری از یک درجه در قرن. بر اساس برآوردهای تقریبی، حداقل 1 میلیارد سال می گذرد تا هسته به طور کامل سرد شود و واکنش های شیمیایی و سایر واکنش ها در آن متوقف شود.

جواب کوتاه:زمین و به ویژه هسته زمین یک ماشین خودکفا است که خودش را گرم می کند. کل جرم سیاره به مرکز آن فشار می آورد و فشار خارق العاده ای ایجاد می کند و در نتیجه فرآیند فروپاشی عناصر رادیواکتیو را آغاز می کند که در نتیجه گرما آزاد می شود.

مسکو، 12 فوریه - ریانووستی. طبق مقاله ای که در مجله EPS Letters منتشر شده است، زمین شناسان آمریکایی می گویند که هسته داخلی زمین نمی تواند 4.2 میلیارد سال پیش به شکلی که دانشمندان امروز آن را تصور می کنند به وجود آمده باشد، زیرا این امر از نقطه نظر فیزیک غیرممکن است. .

"اگر هسته زمین جوان کاملاً از مایع خالص و همگن تشکیل شده باشد، هسته داخلی اصولاً نباید وجود داشته باشد، زیرا این ماده نمی تواند تا دمایی که تشکیل آن ممکن است خنک شود. بر این اساس، در این مورد، هسته ممکن است جیمز ون اورمن از دانشگاه کیس وسترن رزرو در کلیولند (ایالات متحده آمریکا) می‌گوید: ترکیبی ناهمگن باشد و این سوال مطرح می‌شود که چگونه به این شکل تبدیل شده است.

در گذشته های دور، هسته زمین کاملاً مایع بود و از دو یا سه لایه تشکیل نمی شد، همانطور که برخی زمین شناسان اکنون پیشنهاد می کنند - یک هسته فلزی داخلی و یک ذوب آهن و عناصر سبک تر.

در این حالت، هسته به سرعت سرد شد و انرژی خود را از دست داد که منجر به تضعیف میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آن شد. پس از مدتی، این فرآیند به نقطه بحرانی خاصی رسید و بخش مرکزی هسته "یخ زد" و به یک هسته فلزی جامد تبدیل شد که با افزایش و افزایش قدرت میدان مغناطیسی همراه بود.

زمان این انتقال برای زمین شناسان بسیار مهم است، زیرا به ما امکان می دهد تقریباً تخمین بزنیم که هسته زمین امروز با چه سرعتی در حال خنک شدن است و "سپر" مغناطیسی سیاره ما چقدر دوام خواهد آورد و ما را از اثر پرتوهای کیهانی محافظت می کند. و جو زمین از باد خورشیدی.

در حال حاضر، همانطور که ون اورمن اشاره می کند، اکثر دانشمندان بر این باورند که این اتفاق در اولین لحظات زندگی زمین به دلیل پدیده ای رخ داده است که مشابه آن را می توان در جو سیاره یا در دستگاه های سودا در رستوران های فست فود یافت.

فیزیکدانان مدت‌هاست که کشف کرده‌اند که برخی از مایعات، از جمله آب، در دمای زیر نقطه انجماد، در صورتی که هیچ ناخالصی، کریستال یخ میکروسکوپی یا ارتعاشات قوی وجود نداشته باشد، مایع باقی می‌مانند. اگر آن را به راحتی تکان دهید یا یک ذره گرد و غبار در آن بریزید، چنین مایعی تقریباً فوراً یخ می‌زند.

به گفته زمین شناسان چیزی مشابه، حدود 4.2 میلیارد سال پیش در داخل هسته زمین اتفاق افتاد، زمانی که بخشی از آن به طور ناگهانی متبلور شد. ون اورمن و همکارانش سعی کردند این فرآیند را با استفاده از مدل های کامپیوتری درون سیاره بازتولید کنند.

این محاسبات به طور غیرمنتظره ای نشان داد که هسته داخلی زمین نباید وجود داشته باشد. معلوم شد که فرآیند تبلور سنگ‌های آن بسیار متفاوت از رفتار آب و سایر مایعات فوق‌سرد شده است - این به تفاوت دمایی بسیار زیاد، بیش از هزار کلوین و اندازه چشمگیر یک "لکه غبار" نیاز دارد. قطر باید حدود 20-45 کیلومتر باشد.

در نتیجه، دو سناریو به احتمال زیاد وجود دارد - یا هسته سیاره باید به طور کامل منجمد شده باشد، یا هنوز باید کاملا مایع باقی می ماند. هر دو نادرست هستند، زیرا زمین دارای یک هسته مایع درونی و بیرونی است.

به عبارت دیگر، دانشمندان هنوز پاسخی برای این سوال ندارند. ون اورمن و همکارانش از همه زمین شناسان روی زمین دعوت می کنند تا به این فکر کنند که چگونه یک "قطعه" نسبتاً بزرگ از آهن می تواند در گوشته سیاره شکل بگیرد و در هسته آن فرو برود، یا مکانیسم دیگری بیابند که توضیح دهد چگونه به دو قسمت تقسیم می شود. قطعات.

هنگامی که کلیدهای خود را در جریانی از گدازه مذاب می اندازید، با آنها خداحافظی کنید، زیرا، خوب، رفیق، آنها همه چیز هستند.
- جک هندی

همه ما می دانیم که چرا چنین است: زیرا اقیانوس های زمین بر فراز سنگ ها و خاک های تشکیل دهنده زمین شناور هستند. مفهوم شناوری، که در آن اجسام با چگالی کمتر بر فراز اجسام چگال تر که در زیر فرو می روند، شناور می شوند، بیش از اقیانوس ها را توضیح می دهد.

همان اصل که توضیح می‌دهد چرا یخ در آب شناور است، یک بالن هلیوم در جو بالا می‌آید و سنگ‌ها در دریاچه فرو می‌روند، توضیح می‌دهد که چرا لایه‌های سیاره زمین به شکلی که هستند چیده شده‌اند.

کم‌تراکم‌ترین بخش زمین، جو، بالای اقیانوس‌های آب شناور است، که بالای پوسته زمین شناور است، که بالای گوشته متراکم‌تر نشسته است، که در متراکم‌ترین قسمت زمین فرو نمی‌رود: هسته.

در حالت ایده‌آل، پایدارترین حالت زمین، حالتی است که به طور ایده‌آل در لایه‌هایی مانند پیاز، با متراکم‌ترین عناصر در مرکز توزیع شود و همانطور که به سمت بیرون حرکت می‌کنید، هر لایه بعدی از عناصر کم‌تر تشکیل می‌شود. و هر زلزله ای در واقع سیاره را به سمت این حالت سوق می دهد.

و این ساختار نه تنها زمین، بلکه تمام سیارات را توضیح می دهد، اگر به خاطر داشته باشید که این عناصر از کجا آمده اند.

وقتی کیهان جوان بود - فقط چند دقیقه - فقط هیدروژن و هلیوم وجود داشت. عناصر به طور فزاینده‌ای سنگین‌تر در ستارگان ایجاد می‌شدند و تنها زمانی که این ستارگان مردند، عناصر سنگین‌تر به کیهان فرار کردند و به نسل‌های جدیدی از ستارگان اجازه تشکیل دادند.

اما این بار، مخلوطی از همه این عناصر - نه تنها هیدروژن و هلیوم، بلکه کربن، نیتروژن، اکسیژن، سیلیکون، منیزیم، گوگرد، آهن و غیره - نه تنها یک ستاره، بلکه یک دیسک پیش سیاره ای را نیز در اطراف این ستاره تشکیل می دهد.

فشار از داخل به بیرون در یک ستاره در حال شکل گیری، عناصر سبک تری را به بیرون رانده می کند و گرانش باعث می شود که بی نظمی در دیسک فرو بریزد و سیارات را تشکیل دهد.

چه زمانی منظومه شمسیچهار دنیای درونیمتراکم ترین سیارات منظومه هستند. جیوه از متراکم ترین عناصر تشکیل شده است که نمی توانند مقادیر زیادی هیدروژن و هلیوم را در خود نگه دارند.

سیارات دیگر، پرجرم تر و دورتر از خورشید (و بنابراین تابش کمتری دریافت می کنند)، توانستند تعداد بیشتری از این عناصر فوق سبک را حفظ کنند - غول های گازی اینگونه شکل گرفتند.

در تمام دنیاها، مانند زمین، به طور متوسط، متراکم ترین عناصر در هسته متمرکز می شوند و عناصر سبک، لایه هایی با چگالی فزاینده ای در اطراف آن تشکیل می دهند.

جای تعجب نیست که آهن، پایدارترین عنصر و سنگین ترین عنصری که به مقدار زیاد در لبه ابرنواخترها ایجاد می شود، فراوان ترین عنصر در هسته زمین است. اما شاید در کمال تعجب، بین هسته جامد و گوشته جامد یک لایه مایع با ضخامت بیش از 2000 کیلومتر قرار دارد: هسته بیرونی زمین.

زمین دارای یک لایه مایع ضخیم است که حاوی 30 درصد جرم سیاره است! و ما در مورد وجود آن با استفاده از یک روش نسبتاً مبتکرانه - به لطف امواج لرزه ای ناشی از زمین لرزه - مطلع شدیم!

در زلزله، امواج لرزه ای دو نوع ایجاد می شوند: موج فشاری اصلی، که به عنوان موج P شناخته می شود، که در طول یک مسیر طولی حرکت می کند.

و موج برشی دوم که به موج S معروف است شبیه امواج روی سطح دریا.

ایستگاه های لرزه نگاری در سراسر جهان قادر به دریافت امواج P و S هستند، اما امواج S از مایع عبور نمی کنند و امواج P نه تنها از مایع عبور می کنند، بلکه شکسته می شوند!

در نتیجه می توان فهمید که زمین یک هسته بیرونی مایع دارد که خارج از آن یک گوشته جامد و در داخل یک هسته داخلی جامد وجود دارد! به همین دلیل است که هسته زمین حاوی سنگین ترین و متراکم ترین عناصر است و از این طریق می دانیم که هسته بیرونی یک لایه مایع است.

اما چرا هسته بیرونی مایع است؟ مانند همه عناصر، حالت آهن، اعم از جامد، مایع، گاز یا غیره، به فشار و دمای آهن بستگی دارد.

آهن عنصری پیچیده تر از بسیاری از عناصری است که شما به آن عادت دارید. البته، همانطور که در نمودار نشان داده شده است، ممکن است فازهای جامد کریستالی متفاوتی داشته باشد، اما ما علاقه ای به فشارهای معمولی نداریم. ما در حال فرود آمدن به هسته زمین هستیم، جایی که فشار یک میلیون بار بیشتر از سطح دریا است. نمودار فاز برای چنین فشارهای بالایی چگونه است؟

زیبایی علم این است که حتی اگر بلافاصله پاسخ یک سوال را نداشته باشید، به احتمال زیاد کسی قبلاً تحقیقاتی را انجام داده است که ممکن است به پاسخ منجر شود! در این مورد، آرنس، کالینز و چن در سال 2001 پاسخ سوال ما را پیدا کردند.

و اگرچه نمودار فشارهای غول پیکر را تا 120 گیگا پاسکال نشان می دهد، مهم است که به یاد داشته باشید که فشار اتمسفر تنها 0.0001 گیگا پاسکال است، در حالی که فشارهای هسته داخلی به 330-360 گیگا پاسکال می رسد. خط جامد بالایی مرز بین آهن ذوب (بالا) و آهن جامد (پایین) را نشان می دهد. آیا متوجه شده اید که چگونه خط ثابت در انتهای آن یک چرخش شدید به سمت بالا ایجاد می کند؟

برای اینکه آهن در فشار 330 گیگا پاسکال ذوب شود، به دمای بسیار زیادی نیاز است که با دمایی که در سطح خورشید حاکم است، قابل مقایسه است. همین دماها در فشارهای پایین تر آهن را به راحتی در حالت مایع و در فشارهای بالاتر در حالت جامد حفظ می کند. این از نظر هسته زمین به چه معناست؟

این بدان معنی است که با سرد شدن زمین، دمای داخلی آن کاهش می یابد، اما فشار بدون تغییر باقی می ماند. یعنی در زمان شکل گیری زمین به احتمال زیاد تمام هسته مایع بوده و با سرد شدن هسته داخلی رشد می کند! و در این فرآیند، از آنجایی که آهن جامد چگالی بیشتری نسبت به آهن مایع دارد، زمین به آرامی منقبض می شود که منجر به زلزله می شود!

بنابراین، هسته زمین مایع است زیرا آنقدر داغ است که آهن را ذوب کند، اما فقط در مناطقی با فشار کافی کم. با افزایش سن و سرد شدن زمین، هسته بیشتر و بیشتر جامد می شود و بنابراین زمین کمی کوچک می شود!

اگر بخواهیم به آینده‌ای دور نگاه کنیم، می‌توانیم انتظار داشته باشیم که همان ویژگی‌هایی که در عطارد مشاهده می‌شود ظاهر شود.

عطارد به دلیل اندازه کوچکش قبلاً به میزان قابل توجهی سرد و منقبض شده و دارای شکستگی هایی به طول صدها کیلومتر است که به دلیل نیاز به فشرده سازی در اثر سرد شدن ظاهر شده است.

پس چرا زمین یک هسته مایع دارد؟ چون هنوز خنک نشده و هر زمین لرزه نزدیک شدن کوچک زمین به حالت نهایی، سرد و کاملا جامد خود است. اما نگران نباشید، خیلی قبل از آن لحظه خورشید منفجر خواهد شد و همه کسانی که می شناسید برای مدت طولانی مرده خواهند بود.

ایده های بی شماری در مورد ساختار هسته زمین بیان شده است. دیمیتری ایوانوویچ سوکولوف، زمین شناس و آکادمیک روسی، گفت که مواد در داخل زمین مانند سرباره و فلز در یک کوره ذوب توزیع می شوند.

این مقایسه مجازی بیش از یک بار تایید شده است. دانشمندان شهاب‌سنگ‌های آهنی را که از فضا می‌آمدند، به دقت مطالعه کردند و آن‌ها را قطعاتی از هسته یک سیاره متلاشی شده در نظر گرفتند. این بدان معنی است که هسته زمین نیز باید از آهن سنگین در حالت مذاب تشکیل شده باشد.

در سال 1922، ویکتور موریتز گلدشمیت، ژئوشیمیدان نروژی، ایده طبقه بندی کلی ماده زمین را در زمانی که کل سیاره در حالت مایع قرار داشت، مطرح کرد. او این را با قیاس با فرآیند متالورژیکی مورد مطالعه در کارخانه های فولاد استخراج کرد. وی گفت: در مرحله ذوب مایع، ماده زمین به سه مایع غیرقابل اختلاط تقسیم می شود - سیلیکات، سولفید و فلز. با سرد شدن بیشتر، این مایعات پوسته اصلی زمین - پوسته، گوشته و هسته آهنی را تشکیل دادند!

با این حال، نزدیک‌تر به زمان ما، ایده منشأ "گرم" سیاره ما به طور فزاینده‌ای نسبت به خلقت "سرد" پایین‌تر بود. و در سال 1939، لودوچنیکوف تصویر متفاوتی از شکل گیری فضای داخلی زمین ارائه کرد. در این زمان، ایده انتقال فاز ماده قبلاً شناخته شده بود. لودوچنیکوف پیشنهاد کرد که تغییرات فاز ماده با افزایش عمق تشدید می شود و در نتیجه ماده به پوسته تقسیم می شود. در این مورد، هسته لزوماً نباید آهن باشد. ممکن است از سنگ های سیلیکات بیش از حد تثبیت شده تشکیل شده باشد که در حالت "فلزی" هستند. این ایده در سال 1948 توسط دانشمند فنلاندی V. Ramsey انتخاب و توسعه یافت. مشخص شد که اگرچه هسته زمین وضعیت فیزیکی متفاوتی با گوشته دارد، اما دلیلی وجود ندارد که آن را از آهن در نظر بگیریم. به هر حال، الیوین بیش از حد تثبیت شده می تواند به سنگینی فلز باشد...

اینگونه بود که دو فرضیه متقابل در مورد ترکیب هسته پدید آمدند. یکی بر اساس ایده های E. Wichert در مورد آلیاژ آهن نیکل با افزودن اندک عناصر سبک به عنوان ماده ای برای هسته زمین ایجاد شده است. و دوم - پیشنهاد شده توسط V.N. Lodochnikov و توسعه یافته توسط V. Ramsey، که بیان می کند که ترکیب هسته تفاوتی با ترکیب گوشته ندارد، اما ماده موجود در آن در یک حالت متالیز شده به خصوص متراکم است.

دانشمندان بسیاری از کشورها برای تصمیم گیری در مورد اینکه ترازو باید به کدام سمت خم شود، آزمایش هایی را در آزمایشگاه ها انجام دادند و شمارش و شمارش کردند و نتایج محاسبات خود را با آنچه مطالعات لرزه ای و آزمایش های آزمایشگاهی نشان داد مقایسه کردند.

در دهه شصت، سرانجام کارشناسان به این نتیجه رسیدند: فرضیه فلزی شدن سیلیکات ها، در فشارها و دماهای غالب در هسته، تأیید نمی شود! علاوه بر این، مطالعات انجام شده به طور قانع کننده ای ثابت کرد که مرکز سیاره ما باید حداقل هشتاد درصد از کل ذخیره آهن را در خود داشته باشد ... بنابراین، بالاخره، هسته زمین آهن است؟ آهن، اما نه کاملا. فلز خالص یا آلیاژ فلز خالص فشرده شده در مرکز سیاره برای زمین بسیار سنگین خواهد بود. بنابراین، باید فرض کرد که مواد هسته خارجی از ترکیبات آهن با عناصر سبک تر - اکسیژن، آلومینیوم، سیلیکون یا گوگرد تشکیل شده است که در پوسته زمین رایج ترین آنهاست. اما کدام یک به طور خاص؟ این ناشناخته است.

و به این ترتیب دانشمند روسی اولگ جورجیویچ سوروختین مطالعه جدیدی را انجام داد. بیایید سعی کنیم مسیر استدلال او را به شکل ساده شده دنبال کنیم. بر اساس آخرین دستاوردهای علم زمین شناسی، دانشمند شوروی به این نتیجه می رسد که در دوره اول شکل گیری زمین به احتمال زیاد کم و بیش همگن بوده است. تمام مواد آن تقریباً به طور مساوی در کل حجم توزیع شد.

با این حال، با گذشت زمان، عناصر سنگین تر، مانند آهن، شروع به فرو رفتن کردند، به اصطلاح، "غرق" در گوشته، و عمیق تر و عمیق تر به سمت مرکز سیاره می روند. اگر چنین است، پس با مقایسه سنگ‌های جوان و قدیمی، می‌توان انتظار داشت که در سنگ‌های جوان مقدار کمتری از عناصر سنگین مانند آهن وجود داشته باشد که در جوهر زمین گسترده است.

مطالعه گدازه های باستانی این فرض را تایید کرد. با این حال، هسته زمین نمی تواند صرفاً آهن باشد. برای آن خیلی سبک است.

همسفر آهن در راه مرکز چه بود؟ دانشمند عناصر زیادی را امتحان کرد. اما برخی از آنها به خوبی در مذاب حل نشدند، در حالی که برخی دیگر ناسازگار بودند. و سپس سروختین فکر کرد: آیا رایج ترین عنصر، اکسیژن، همدم آهن نبود؟

درست است، محاسبات نشان داد که ترکیب آهن و اکسیژن - اکسید آهن - برای هسته بسیار سبک به نظر می رسد. اما در شرایط فشرده سازی و گرمایش در اعماق، اکسید آهن نیز باید دچار تغییرات فازی شود. در شرایط موجود در نزدیکی مرکز زمین، تنها دو اتم آهن قادر به نگه داشتن یک اتم اکسیژن هستند. این بدان معنی است که چگالی اکسید حاصل بیشتر می شود ...

و دوباره محاسبات، محاسبات. اما چه رضایت‌بخش بود که نتیجه به‌دست‌آمده نشان داد که چگالی و جرم هسته زمین، ساخته شده از اکسید آهن که دستخوش تغییرات فازی شده است، دقیقاً ارزش مورد نیاز مدل مدرن هسته را به دست می‌دهد!

اینجاست - مدرن و شاید قابل قبول ترین مدل سیاره ما در کل تاریخ جستجوی آن. اولگ جورجیویچ سوروختین در کتاب خود می نویسد: هسته بیرونی زمین از اکسید فاز آهن تک ظرفیتی Fe2O تشکیل شده است و هسته داخلی از آهن فلزی یا آلیاژی از آهن و نیکل ساخته شده است. لایه انتقالی F بین هسته داخلی و خارجی را می توان متشکل از سولفید آهن - ترویلیت FeS در نظر گرفت.

بسیاری از زمین شناسان و ژئوفیزیکدانان برجسته، اقیانوس شناسان و زلزله شناسان - نمایندگانی از تمام شاخه های علمی که سیاره را مطالعه می کنند - در ایجاد فرضیه مدرن در مورد آزاد شدن هسته از ماده اولیه زمین شرکت می کنند. به گفته دانشمندان، فرآیندهای توسعه زمین ساختی زمین برای مدت طولانی در اعماق ادامه خواهد داشت، حداقل سیاره ما چند میلیارد سال دیگر در پیش دارد. تنها پس از این مدت زمان بی‌سابقه، زمین سرد می‌شود و به مرده تبدیل می‌شود بدن کیهانی. اما تا این زمان چه اتفاقی خواهد افتاد؟..

انسانیت چند ساله است؟ یک میلیون، دو، خوب، دو و نیم. و در این دوره، مردم نه تنها از چهار دست و پا بلند شدند، آتش را رام کردند و فهمیدند که چگونه از یک اتم انرژی استخراج کنند، بلکه مردم را به فضا فرستادند، خودکارها را به دیگر سیارات منظومه شمسی فرستادند و برای نیازهای فنی به فضای نزدیک تسلط یافتند.

اکتشاف و سپس استفاده از روده های عمیق سیاره خودمان برنامه ای است که هم اکنون درب پیشرفت علمی را می زند.