Cum a rămas nucleul Pământului la fel de fierbinte ca suprafața Soarelui timp de miliarde de ani?

Copii plini de cap Este o serie pentru copii de toate vârstele. Dacă aveți o întrebare la care doriți să răspundă un expert, trimiteți-o la [email protected].

Pământul nostru este alcătuit ca o ceapă – strat cu strat.

Începând de sus în jos, există cortexul, care include suprafața pe care mergi; apoi jos, mantaua, mai ales stâncă tare; apoi mai adânc, miezul exterior, din fier lichid; În fine, miezul interior, din fier solid, cu o rază de 70% din volumul Lunii. Cu cât te scufunzi mai adânc, cu atât devine mai fierbinte – părți ale miezului sunt la fel de fierbinți ca suprafața soarelui.

eliflamra/iStock prin Getty Images Plus src=”https://s.yimg.com/ny/api/res/1.2/MZiHV2T_3xyJ_W9t4lvW1w–/YXBwaWQ9aGlnaGxhbmRlcjt3PTcwNTtoPTQ3Ng–/https://media.zenfs.com/www.zenfs.com img”/>

Călătoria către Centrul Pământului

K Profesor de Științe Pământului și PlanetareStudiez interiorul lumii noastre. La fel cum un medic poate folosi o tehnică numită Sonografie Pentru a realiza imagini ale structurilor din interiorul corpului tău folosind ultrasunete, oamenii de știință folosesc o tehnică similară cu imagistica structurilor interne ale Pământului. Dar în loc de ultrasunete, oamenii de știință o folosesc unde seismice Unde sonore generate de cutremure.

Pe suprafața Pământului, vezi murdărie, nisip, iarbă și, desigur, trotuare. Vibrațiile seismice dezvăluie ce este mai jos: roci mari si mici. Toate acestea fac parte din crusta care poate coborî până la 20 de mile (30 de kilometri); Plutește deasupra unui strat numit manta.

Partea superioară a mantalei se mișcă de obicei cu crusta. Împreună, sunt chemați Litosferăcare are o grosime de aproximativ 60 de mile (100 km) în medie, deși ar putea fi mult mai gros în unele locații.

Litosfera este împărțită în mai multe Blocurile mari se numesc plăci. De exemplu, Placa Pacificului se află sub întregul Ocean Pacific, iar Placa Americii de Nord acoperă cea mai mare parte a Americii de Nord. Panourile sunt ca niște piese de puzzle care se potrivesc aproximativ împreună și acoperă suprafața Pământului.

Panourile nu sunt fixe. În schimb, se mișcă. Uneori este cea mai mică fracțiune de centimetri pe o perioadă de ani. Alteori, există mai multă mișcare și este mai bruscă. Acest tip de mișcare este cel care provoacă cutremure și erupții vulcanice.

Povestea continuă

În plus, mișcarea plăcilor este un factor critic, și poate necesar, care conduce evoluția vieții pe Pământ, deoarece plăcile în mișcare schimbă mediul și Forțând viața să se adapteze la noile condiții.

Căldura este aprinsă

Mișcarea plăcilor necesită o mantie încălzită. Într-adevăr, pe măsură ce intri mai adânc în pământ, temperatura crește.

În partea de jos a plăcilor, la o adâncime de aproximativ 60 de mile (100 de kilometri), temperatura este de aproximativ 2.400 de grade Fahrenheit (1.300 de grade Celsius).

Până când ajungeți la limita dintre manta și miezul exterior, care se află la 1.800 de mile (2.900 de kilometri) adâncime, temperatura este de aproximativ 5.000 F (2.700 C).

Apoi, la limita dintre nucleele exterior și interior, temperatura se dublează, ajungând la aproape 10.800 F (mai mult de 6.000 C). Aceasta este partea Fierbinte ca suprafața soarelui. La această temperatură, aproape totul – minerale, diamante, oameni – se vaporizează într-un gaz. Dar, deoarece miezul este sub presiune mare în adâncurile planetei, fierul care îl alcătuiește rămâne lichid sau solid.

ciocnire în spațiul cosmic

De unde toată căldura asta?

Nu este de la soare. În timp ce ne încălzește pe noi și pe toate plantele și animalele de pe suprafața Pământului, lumina soarelui nu poate pătrunde la kilometri de interiorul planetei.

Mai degrabă, există două surse. Una este căldura moștenită de Pământ în timpul formării sale în urmă cu 4,5 miliarde de ani. Pământ făcut din nebuloasa solarăun nor gigant de gaz, pe fondul ciocnirilor nesfârșite și fuziunilor de fragmente de rocă și resturi Se numesc planetezimale. Acest proces a durat zeci de milioane de ani.

În timpul acestor ciocniri a fost produsă o cantitate enormă de căldură, suficientă pentru a topi întregul Pământ. Deși o parte din această căldură a fost pierdută în spațiu, ceea ce a rămas din ea a fost prins în interiorul Pământului, unde o mare parte din ea rămâne astăzi.

O altă sursă de căldură: dezintegrarea izotopilor radioactivi, care sunt omniprezenti pe Pământ.

Pentru a înțelege acest lucru, mai întâi imaginați-vă un articol Ca o familie cu izotopi ca membri. Fiecare atom al unui element dat are același număr de protoni, dar diferiții săi veri izotopici au un număr diferit de neutroni.

Izotopi radioactivi instabil. Ei eliberează un flux constant de energie, care este transformat în căldură. Potasiul-40, Toriu-232, Uraniu-235 și Uraniu-238 sunt patru dintre izotopii radioactivi care mențin nucleul Pământului cald.

Unele dintre aceste nume vă pot suna familiare. Uraniul-235, de exemplu, este folosit ca bobină combustibil în centralele nucleare. Pământul nu este în pericol să rămână fără aceste surse de căldură: deși majoritatea Uraniul-235 și potasiul-40 original au dispărutExistă suficient toriu-232 și uraniu-238 pentru alte miliarde de ani.

Împreună cu miezul fierbinte și mantaua, acești izotopi de energie furnizează căldură pentru a conduce mișcarea plăcilor.

Fără căldură, fără mișcare a plăcilor, fără viață

Chiar și acum, plăcile în mișcare continuă să schimbe continuu suprafața Pământului Noi pământuri și noi oceane de-a lungul a milioane și miliarde de ani. Plăcile afectează, de asemenea, atmosfera pe perioade de timp la fel de lungi.

Dar fără căldura internă a Pământului, plăcile nu s-ar fi mișcat. Pământul se poate răci. Lumea noastră este probabil de nelocuit. Nu vei fi aici.

Gândește-te, data viitoare când simți pământul sub picioare.

Hei, copii curioși! Ai o întrebare la care ai dori să răspundă un expert? Cereți unui adult să vă trimită întrebarea la [email protected]. Vă rugăm să ne spuneți numele, vârsta și orașul în care locuiți.

Acest articol a fost republicat din Conversaţie, un site web de știri independent, nonprofit, dedicat schimbului de idei de la experți academicieni. Conversația are o varietate de Buletine informative gratuite grozave.

scris de: Xichun HuangȘi Universitatea din Tennessee.

Citeste mai mult:

Shichun Huang nu lucrează pentru, se consultă cu sau nu deține acțiuni în nicio companie, instituție sau organizație care ar beneficia de acest articol și nu a dezvăluit nicio afiliere relevantă după numirea lor academică.