Читать книгу Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции - Лев Кривицкий - Страница 76

Земной шар, диаметр которого составляет около 12 800 км, имеет слоистое внутреннее строение. Он состоит из внутреннего твёрдого ядра, или ядрышка, внешнего жидкого ядра, мантии с астеносферой и литосферы с земной корой. Разделение глубин Земли на ядро, мантию и литосферу было предложено австралийским сейсмологом К. Булленом на основании измерения скорости сейсмических волн. Эти волны, исходящие из эпицентров землетрясений, как бы «просвечивают» Землю до самых глубин, словно рентген. Зная скорости их распространения в различных средах, а также поведение продольных и поперечных волн, можно делать обоснованные выводы о состоянии вещества и физических особенностях глубинных слоёв в теле Земли.

Все три фундаментальных слоя – ядро, мантия и литосфера – подразделяются в свою очередь на два крупных слоя. Ядро раздваивается на внутреннее и внешнее, мантия – на верхнюю и нижнюю, литосфера – на литосферную мантию и земную кору. При этом более глубинный слой оказывает формирующее воздействие на более поверхностный и одновременно – на все вышележащие слои. Земля – единое целое, и состояния каждого слоя находятся в зависимости от состояний других слоёв.

В основе внутреннего строения Земли лежит земное ядро. Ядро чётко выделяется на приборах, регистрирующих прохождение сквозь тело планеты сейсмических волн. Пронизывая Землю, эти волны оставляют на экранах приборов чёткую тень. Продольные и поперечные волны, возникающие в мантии, отражаются ядром, причём поперечные в нём полностью затухают, а скорость продольных уменьшается в 1,7 раза. Анализ данных этого сейсмически ориентированного способа восприятия позволяет убедительно доказать жидкое, вязкое состояние внешней части земного ядра. Изменение характера и скорости движения волн по мере приближения к центру Земли доказывает наличие внутренней твёрдой жёсткой части ядра. Диаметр этой внутренней жёсткой части составляет 2200–2600 км, толщина (мощность) внешней жидкой части – 2200 км. Общая масса ядра достигает 31–32 % от всей масса Земли, а его диаметр – более трети от диаметра Земли. Внутреннее ядро (ядрышко), по современным расчётам, состоит на 80 % из железа и на 20 % из никеля. Внешняя жидкая часть ядра представляет собой расплав железа с примесью никеля и серы.

Внутренняя часть ядра характеризуется весьма высоким давлением, плотностью вещества и температурой. Существуют различные мнения учёных по поводу температуры в центре Земли, но все согласны, что она превышает 4000 °C. Во внешней части ядра температура несколько ниже – около 3500 °C, и давление также ниже. Высокое давление и температура ядра обычна для любых космических объектов, поскольку они возникают путём сгущения газопылевых облаков, а их ядра, приобретая мощное поле тяготения, разогреваются до высоких температур при высоком давлении и управляют образованием поверхностных слоёв.

Ядро Земли «одето» в мантию (от греч. «покрывало», «плащ») – так в Средневековье называли торжественное одеяние, роскошную накидку, которая по моде того времени была настолько длинной, что её несли на королевских приёмах специально выделенные пажи. Мантия Земли – самая широкая (мощная) её оболочка, она охватывает почти 2/3 её массы и 83 % объёма. Толщина мантии – около 2900 км. Как и ядро, мантия подразделяется на два слоя – верхнюю и нижнюю части. Толщина нижней части мантии – около 2000 км, верхней – около 900. В отличие от ядра, мантия состоит главным образом из силикатов – соединений на основе кремния, среди которых наиболее широко распространён минерал оливин. Средняя температура вещества мантии – от 2000 до 2500 °C.

Плотность и вязкость вещества мантии возрастает с глубиной вследствие давления сверху, вызывающего перестройку атомов и молекул. Особенно сильное уплотнение силикатов происходит на глубине от 400 до 1000 км от поверхности Земли. Если кристаллический кремний на поверхности имеет плотность2,53 г/см³, то на этих глубинах его плотность увеличивается до 4,25 г/см³. В мантии происходит образование магмы (от греч. «густая мазь») – расплавленного вещества, вытекающего при извержениях вулканов.