النطاق السائل من لب الأرض يسمى اللب الداخلي
الاجابة هي: اللب الخارجي.
هل تعلم أن الأرض لها لب داخلي؟ إنه ليس نوعًا من الأسطورة – إنه شيء حقيقي! في منشور المدونة هذا، سوف نستكشف الجوهر الداخلي ودوره في تكوين كوكبنا.
سننظر أيضًا في كيفية اكتشاف العلماء لها وما هو مداها السائل.
استعد للغوص العميق في علوم الأرض!
مقدمة في النواة الداخلية للأرض
اللب الداخلي للأرض هو طبقة من الكوكب كثيفة وساخنة بشكل لا يصدق.
يتكون من معادن صلبة، ويُعتقد أنه ينمو ببطء بمرور الوقت.
يعتبر اللب الداخلي مهمًا للغاية لفهم كيفية تصرف الأرض، حيث تحتوي على بعض درجات الحرارة والضغوط الأكثر تطرفاً على كوكب الأرض.
بالإضافة إلى ذلك، يحتوي اللب الداخلي على معادن ثمينة لا توجد في أجزاء أخرى من الأرض.
تكوين النواة الداخلية
اللب الداخلي للأرض هو طبقة داخلية صلبة تتواجد في مركز الأرض.
يتكون اللب الداخلي من نواة سائلة تمامًا في البداية، والتي تنمو وتتبلور من اللب الخارجي، وتحتوي على حوالي 5٪ من العناصر الخفيفة.
ينقسم اللب الداخلي إلى منطقتين منفصلتين: اللب الخارجي السائل واللب الداخلي الصلب، مع الانتقال بين الاثنين عند عجز كثافة يبلغ حوالي 3٪.
يحتوي كل من اللب الخارجي السائل (~ 95٪ بالكتلة) واللب الداخلي الصلب على ضغوط ودرجات حرارة عالية جدًا بحيث يتم ضغط المعادن معًا وغير قادرة على الحركة مثل السائل ولكنها تضطر إلى الاهتزاز.
يبلغ نصف قطر اللب الداخلي حوالي 759 ميلاً (1،221 كيلومترًا) ودرجة حرارة حوالي 13000 درجة فهرنهايت (6000 درجة مئوية).
يكون تكوين اللب الداخلي نتيجة لعملية تبريد الأرض.
ما الذي يجعل النواة الداخلية تبقى صلبة؟
وفقًا للنتائج الجديدة حول تباين الخواص، من غير المحتمل أن يكون اللب الداخلي في شكله السائل.
تعني اللزوجة المنخفضة المستنتجة للنواة الداخلية أنه يمكن أن يتشوه وينتقل من تأثير قوى المد والجزر.
ومع ذلك، فإن الضغط على اللب الداخلي أكبر من الضغط على اللب الخارجي ونقطة انصهار الحديد، المكون الرئيسي للقلب، تعني أن اللب الداخلي صلب على الأرجح.
يتكون الجسم الكروي الصلب الذي يتكون من اللب الداخلي للأرض من معادن مختلفة، على وجه التحديد، الحديد والنيكل في الغالب.
توجد عناصر Siderophiles، وهي عناصر تزدهر في درجات الحرارة والضغط المرتفعين، بتركيزات عالية في القلب الداخلي.
اللب الداخلي صلب، واللب الخارجي سائل، والعباءة صلبة / بلاستيكية.
هذا بسبب نقاط الانصهار النسبية للمواد المختلفة الموجودة في هذه الطبقات.
درجة حرارة انصهار الحديد في القلب الداخلي
تقدر درجة حرارة انصهار الحديد في اللب الداخلي بأنها أكبر من درجة انصهار الحديد عند الضغط الجوي.
ترجع درجة الحرارة هذه إلى نقاط الانصهار النسبية للطبقات المختلفة (قلب النيكل والحديد وقشرة السيليكات والعباءة) وزيادة درجة الحرارة.
على الرغم من أنه يتحول إلى سائل، إلا أنه صلب، بسبب الضغط المرتفع للغاية الذي يبقيه متماسكًا معًا حتى لو كانت درجة الحرارة مرتفعة.
استخدم علماء الجيولوجيا تقنيات الضغط العالي لفهم طبيعة مواد الأرض عند درجات الحرارة والضغوط العالية.
حجم وكثافة القلب الداخلي
يتكون اللب الداخلي للأرض من طبقتين، اللب الداخلي واللب الخارجي.
اللب الداخلي صلب ومتميز عن اللب الخارجي وهو سائل.
يشبه اللب الخارجي كرة من المعادن شديدة السخونة، والتي تتراوح درجة حرارتها بين 4000 درجة فهرنهايت إلى 90000 فهرنهايت.
على سبيل المقارنة، قد يُنظر إلى الوشاح على أنه بياض بيضة مسلوقة.
يبلغ نصف قطر اللب الداخلي حوالي 759 ميلاً (1،221 كيلومترًا) ودرجة حرارة تتراوح بين 4000 درجة فهرنهايت إلى 90000 فهرنهايت.
تبلغ درجة حرارة انصهار الحديد في اللب الداخلي حوالي 3200 درجة فهرنهايت.
كل من اللب الخارجي السائل (~ 95٪ بالكتلة) واللب الداخلي الصلب لهما كثافة تختلف بناءً على طبقاتها الكيميائية.
اللب الخارجي سائل في الغالب، لكن اللب الداخلي صلب في الغالب.
يحتوي اللب الداخلي على درجة حرارة أعلى من اللب الخارجي، لكن اللب الخارجي يكون أكثر برودة من اللب الداخلي بسبب محتواه المعدني.
يختلف اللب الداخلي للأرض عن الأجزاء الأخرى من الأرض بسبب كثافته وتكوينه.
من المثير للاهتمام معرفة أن اللب الداخلي له درجة حرارة أعلى من اللب الخارجي، لكن اللب الخارجي أبرد من اللب الداخلي بسبب محتواه المعدني.
هذا يجعل اللب الداخلي مكانًا مثيرًا للدراسة لأنه يتميز بخصائص تختلف عن تلك الموجودة في الأجزاء الأخرى من الأرض.
اللب الخارجي: سائل مقابل صلب
اللب الخارجي هو الطبقة السائلة إلى حد كبير من الحديد من الأرض والتي تقع تحت الوشاح.
أكد الجيولوجيون أن اللب الخارجي سائل.
اللب الداخلي، اللب الخارجي، الوشاح والقشرة هي طبقات الأرض الأربع غير القادرة على التحرك مثل السائل ولكنها مضطرة للاهتزاز بدلاً من ذلك.
أعمق طبقات الأرض.
الأرض لها لب خارجي (سائل) ولب داخلي (صلب).
لا تختلف كيميائيًا عن بعضها البعض، لكنها تضطر إلى الاهتزاز بشكل مختلف بسبب اختلاف درجات الحرارة.
ينمو اللب الداخلي عندما يبرد، ويتبلور من اللب الخارجي السائل، الذي يحتوي على حوالي 5٪ من العناصر الخفيفة، ليشكل قلبًا داخليًا صلبًا.
التقسيم الطبقي لكثافة نواة الأرض
تتراوح كثافة اللب الداخلي من 12.6 جم / سم 3 إلى 13 جم / سم 3.
هذا أقل بكثير من كثافة القشرة (حوالي 2200 جم / سم 3)، والوشاح (2700-3500 جم / سم 3)، واللب (5،530-16،200 جم / سم 3).
يمثل اللب حوالي 16 في المائة فقط من الكتلة الكلية للأرض، لكنه يشكل غالبية المادة الصلبة للأرض.
يعود سبب هذا التفاوت في الكثافة إلى التقسيم الطبقي للنواة، والذي يرجع إلى الاختلافات الكيميائية والحرارية بين النوى الخارجية والداخلية.
يرجع الاختلاف الحراري بين النوى الخارجية والداخلية إلى حقيقة أن اللب الخارجي سائل واللب الداخلي صلب.
يرجع الاختلاف الكيميائي إلى حقيقة أن اللب الداخلي يحتوي على عناصر خفيفة (مثل اليورانيوم والثوريوم) أكثر من اللب الخارجي.
التقسيم الطبقي الكيميائي لب الأرض
اللب الداخلي للأرض عبارة عن طبقة من السائل المتصلب تقع تحت وشاح غير متجانس يبلغ سمكه 3000 كيلومتر.
يُعتقد أن اللب الداخلي ينمو ببطء بينما تبرد الأرض وتتبلور من اللب الخارجي السائل، وتحتوي على حوالي 5٪ من عناصر الضوء.
لا يختلف اللب الداخلي كيميائيًا عن اللب الخارجي، لكنه يتصرف بشكل مختلف بسبب ارتفاع ضغطه.
إن الحمل الحراري في اللب الخارجي للأرض مدفوع بمصادر الطفو ذات الأصل الحراري والتركيبي.
تعتبر مصادر الطفو الحرارية والتركيبية هي المسؤولة عن التقسيم الطبقي الكيميائي لنواة الأرض، والتي لوحظ أنها تتكون من عدة طبقات من الكثافات والتركيبات المختلفة.
كشفت التجارب التي أجريت على لب الأرض أن تصلبها ضروري للحمل الحراري في اللب الخارجي السائل.
تجارب على نواة الأرض
أجرى العلماء العديد من التجارب على لب الأرض من أجل معرفة المزيد عن الأعمال الداخلية للكوكب.
من خلال فهم الكثافة ودرجة الحرارة والتركيب الكيميائي للنواة الداخلية، يمكن للعلماء فهم البنية العامة ووظيفة الأرض بشكل أفضل.
أجرى الدكتور هانز بيث واحدة من أشهر التجارب على القلب الداخلي في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي.
استخدم الدكتور بيته مفاعلًا نوويًا لتسخين عينة من اللب الداخلي حتى تصل إلى نقطة الانصهار.
من خلال القيام بذلك، كان قادرًا على قياس كتلة وكثافة اللب الداخلي.
وجد أن اللب الداخلي يتكون من خليط من النيكل والحديد، بكثافة أقل قليلاً من تلك الموجودة في اللب الخارجي.
بحثت تجارب أخرى في كيفية انتقال الموجات الزلزالية عبر اللب الداخلي.
من خلال فهم كيفية انتقال هذه الموجات، يمكن للعلماء فهم كيفية عمل الزلازل ومكان حدوثها بشكل أفضل.
بشكل عام، تعد التجارب على لب الأرض ضرورية لفهم كيفية عمل الكوكب وكيف تحدث الزلازل.
من خلال فهم الأعمال الداخلية للأرض، يمكن للعلماء وضع تنبؤات أفضل حول الأحداث المستقبلية.
استنتاج
اللب الداخلي للأرض هو مكان رائع مع مجموعة من الضغوط ودرجات الحرارة أعلى بكثير مما يوجد خارجها.
يحتوي اللب الداخلي أيضًا على مجموعة من المعادن غير القادرة على الحركة مثل السائل، ولكنها تضطر إلى الاهتزاز بدلاً من ذلك.
هذا يجعل اللب الداخلي مختلفًا تمامًا عن اللب الخارجي، والذي يتكون من سبيكة حديد مائع.
بالإضافة إلى ذلك، تمت دراسة اللب الداخلي بعمق باستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب، بما في ذلك علم الزلازل والتجارب المعملية.
بشكل عام، يعد اللب الداخلي مكانًا رائعًا به الكثير ليقدمه للباحثين والطلاب على حد سواء.
