Dlaczego wewnętrzne jądro Ziemi jest stałe, gdy jest gorętsze niż powierzchnia Słońca?

Spread the love

Nawet gdy jesteś głównie złożony z ciekłego żelaza, czasami nie możesz znieść presji.

Z tego artykułu dowiesz się:

1) Jaką średnicę ma najbardziej wewnętrzna warstwa Ziemi, znana jako jądro?
2) Jak została zdobyta wiedza na temat składu i warunków jądra?
3) Jaką temperaturę szacuje się, że ma powierzchnia jądra wewnętrznego?
4) Czy jądro wewnętrzne jest stałe czy niemal stałe?
5) Co powoduje, że jądro wewnętrzne jest stałe?
6) Jakie jest ciśnienie w jądrze wewnętrznym?
7) Jakie pierwiastki znajdują się w jądrze?
8) Jak zmienia się temperatura w jądrze w miarę zmniejszania się stężenia pierwiastków promieniotwórczych?
9) Jakie są różnice w sposobie, w jaki fale sejsmiczne przechodzą przez jądro?
10) Jaką lepkość ma jądro, jeśli jest cieczą?

Najbardziej wewnętrzna warstwa Ziemi, znana jako jądro, jest stałą metaliczną sferą o średnicy około 2400 kilometrów. Chociaż bezpośrednio nie była próbkowana, naukowcy zdobyli wiedzę na temat jej składu i warunków poprzez badanie fal sejsmicznych.

Szacuje się, że powierzchnia jądra wewnętrznego ma temperaturę między 5700 a 6200 kelwinów, co jest podobne do średniej temperatury powierzchni Słońca i znacznie wyższe niż skupienia słoneczne. W przeciwieństwie do jądra zewnętrznego, jądro wewnętrzne jest stałe lub niemal stałe. Może to wydawać się sprzeczne, ale można to wyjaśnić ogromnym ciśnieniem, jakie doświadcza jądro wewnętrzne pod wpływem wagi jądra zewnętrznego, płaszcza i skorupy.

To ciśnienie, które jest ponad 3 miliony razy wyższe od ciśnienia atmosferycznego na poziomie morza, jest wystarczająco silne, aby zmienić mieszankę żelaza, niklu i innych pierwiastków ze stanu ciekłego na stały. Podobnie jak woda wrze w niższych temperaturach na dużych wysokościach ze względu na spadek ciśnienia powietrza, wysokie ciśnienia mogą podnieść temperaturę topnienia substancji.

Temperatura na granicy między ciekłym jądrem zewnętrznym a stałym jądrem wewnętrznym jest określana przez szacowanie ciśnienia oraz temperatury, przy której metale jądra mogą pozostać w stanie stałym. W miarę zmniejszania się stężenia pierwiastków promieniotwórczych w jądrze, jądro stopniowo się chłodzi. Ten proces chłodzenia doprowadził do przekonania, że jądro wewnętrzne stopniowo rośnie, ponieważ części jądra zewnętrznego krzepną w niższych temperaturach.

Chociaż niepewne jest, czy jądro wewnętrzne jest naprawdę stałe czy też silnie lepką cieczą, niewielka różnica w sposobie, w jaki fale sejsmiczne przechodzą przez jądro, utrudnia jego określenie. Jeśli jądro jest rzeczywiście cieczą, ma ono nadzwyczajną wysoką lepkość, szacowaną na miliard razy większą niż lepkość smoły. Lepkość mogłaby potencjalnie przyczynić się do konwekcji w obrębie jądra i nieznacznie oddziaływać na pole magnetyczne Ziemi. Dodatkowo, lepkość mogłaby wyjaśnić, dlaczego fale sejsmiczne potrzebują więcej czasu na podróż z równika na bieguny w porównaniu do innych kierunków.

Dodaj komentarz