Что у земли внутри? внутреннее строение и состав нашей планеты

Как называют слои Земли

С середины прошлого века принято считать, что часть планеты Земля, состоящая из твердого вещества, «расслоена на концентрические слои»: кора, мантия и ядро.

Определить это строение Земли было непростой задачей, учитывая проблему труднодоступности глубинных зон. Поэтому для определения строения и состава Земли геологи собрали ряд данных, полученных с применением разных методов. Традиционно эти методы делятся на прямые и косвенные.

• К первой группе, прямым методам, относятся все те, которые позволяют извлекать данные из непосредственного изучения материалов, поступающих из недр Земли. Их примеры – изучение горных пород, полученных непосредственно при бурении, вулканических пород, поступающих непосредственно из недр или из метеоритов, считающихся общими с Землей.
• Данные, полученные косвенными методами, получают при изучении вариаций значений некоторых геофизических переменных. Наиболее уточняющие данные получены при изучении обнаруженных аномалий в гравиметрическом и магнитном полях. Но, без сомнения, наиболее интересными из представленной информации являются данные, полученные сейсмологией — наукой, изучающей поведение сейсмических волн.

Внутренние силы Земли порождают движения, заметные даже снаружи. Быстрые движения вызывают землетрясения, а медленные образуют складки, подобные тем, что создают горы.

Быстрое вращательное движение и металлическое ядро создают магнитное поле, которое вместе с атмосферой защищает нас от вредного излучения Солнца и других звезд Вселенной.

Если мы будем смотреть снаружи внутрь, то сможем разделить Землю на пять условных частей:

Атмосфера (внешний слой)

Это газовая оболочка, окружающая твердое тело нашей планеты. Его толщина составляет более 1100 км, хотя половина его массы сосредоточена в нижних слоях (5,6 км).

Гидросфера

Она в основном состоит из океанов, но, строго говоря, включает в себя все водные поверхности мира, такие как моря, озера, реки и подземные воды. Средняя глубина океанов составляет 3794 м, что более чем в пять раз превышает среднюю высоту гор на континентах.

Литосфера

В основном состоит из земной коры и простирается на глубину до 100 км. Породы литосферы имеют среднюю плотность в 2,7 раза превышающую плотности воды и почти полностью состоят из 11 химических элементов, которые вместе составляют 99,5% их массы.

Наиболее распространенной составляющей является кислород. Дальше идут кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний, титан, водород и фосфор. Кроме того, есть еще 11 других элементов, которые присутствуют в количествах менее 0,1%. Это: углерод, марганец, сера, барий, хлор, хром, фтор, цирконий, никель, стронций и ванадий. Все эти элементы присутствуют в литосфере почти всегда в виде соединений, а не в свободном состоянии.

В свою очередь сама литосфера уже состоит только из двух слоев ( земная кора и верхняя мантия), которые разделены примерно на двенадцать жестких тектонических плит. От земной коры верхняя мантия отделена сейсмическим разрывом, который называется разрыв Мохоровичича, а от нижней — слабой зоной — астеносферой. Пластичные и частично расплавленные породы астеносферы толщиной 100 км позволяют континентам перемещаться по поверхности Земли, а океанам открываться и закрываться.

Мантия

Простирается от основания земной коры вглубь на 2900 км. За исключением области, известной как астеносфера, она твердая, и ее плотность, увеличивающаяся с глубиной, колеблется от 3,4 до 6,0. Верхняя мантия включает в себя силикаты железа и магния, такие как оливин, а нижняя мантия включает смесь оксидов магния, железа и кремния.

Ядро

Имеет внешний слой около 225 км при средней относительной плотности 10 кг на кубический метр. Этот слой, вероятно, жесткий, его внешняя поверхность имеет впадины и пики. Напротив, внутреннее ядро, радиус которого составляет около 1275 км, твердое. Оба слоя центра Земли состоят из железа с небольшим процентным содержанием никеля и др. элементов. Температура середины ядра достигает 6650°C, а его средняя плотность равна 13.

Внутреннее ядро постоянно излучает интенсивное тепло наружу через различные концентрические слоя, составляющие твердую часть планеты. Источником этого тепла является энергия, выделяющаяся при распаде урана и других радиоактивных элементов. Конвекционные потоки внутри мантии переносят большую часть тепловой энергии Земли на поверхность.

Активность мантии и ее разделение на потоки

Сейсмографы фиксируют, как потоки раскаленного вещества мантии поднимаются к поверхности, что обычно вызывает всплеск вулканической активности. Сейсмические волны медленно проходят через горячий, пластичный материал. С большей скоростью они проходят через холодные, твердые породы, которые погружаются в мантию в местах, где океаническая кора уходит под континентальную. Анализируя сейсмические данные. Геологи обнаружили «барьер» внутри мантии на глубине около 670 км. Вероятно, здесь накапливаются опускающиеся горные породы.

Это побудило некоторых геологов считать, что мантия представляет собой не единый конвективный поток, а в ней существуют два слоя циркуляционных пород.

Мантия подразделяется на верхнюю (до глубины 670 км) и гораздо более плотную и широкую нижнюю. Недавний анализ сейсмических данных привел ученых к выводу, что в основании мантии существует еще один тонкий слой толщиной в несколько десятков километров. Этот слой не является непрерывным, а скорее выглядит как ряд гигантских континентов на нижней стороне мантии. Такие плиты могли сформироваться в результате перемешивания силикатных пород мантии с насыщенным железом веществом ядра.

Полярное сияние возникает около магнитных полюсов Земли (они близки к географическим, но не совпадают с ними), когда заряженные солнечные частицы сталкиватся с атомами и молекулами атмосферных газов. Это красочное свечение наблюдается в районах и Северного и Южного полюсов.

Магнитное поле Земли образует оболочку — магнитосферу, которая простирается далеко в космос от поверхности Земли. Солнечный ветер — поток заряженных частиц, устремляющихся от Солнца, — давит на магнитосферу, и она вытягивается в направлении от Солнца подобно хвосту кометы.

Конфигурация земного магнитного поля такова, как будто внутри Земли находится гигантский брусочный магнит. На самом деле магнитные силовые линии создают электрическими токами, циркулирующими в пределах расплавленного внешнего ядра.

Однако есть и другое объяснение. Подобные области могут быть местами захоронения дна древних океанов. После опускания к основанию верхней мантии холодная океаническая кора спрессовалась в очень плотный слой пород, который раскололся на часи на глубине 670 км м стал погружаться дальше. Сейчас он продолжает распространяться на дне нижней мантии. Ядро медленно нагревает этот слой плотных пород, поэтому со временем он может снова подняться и образовать новую океаническую кору.

Ядро Земли

Существование ядра было доказано ещё в 1897 г. Честь этого открытия принадлежит Иоганну Вихерту. Состоит ядро из двух слоев – жидкого внешнего и твердого внутреннего, однако в 2015 г. геолог Сяодунь Сун обосновал версию, что во внешнем ядре можно выделить третий слой.

Во внешнем ядре температура изменяется от 4400°С на глубине 2900 км до 6100°С на глубине 5150 км. В нем протекают вихревые электрические токи, что ведет к образованию у Земли магнитного поля, которое возникает из-за эффекта, известного как геодинамо.

Во внутреннем ядре давление может достигать 375 ГПа, поэтому находящееся там вещество просто не может стать жидкостью, несмотря на огромную температуру в 6400°. Эта часть структуры планеты возникла не сразу, а 2 млрд (по некоторым оценкам, только 500 млн) лет назад. Это связано с постепенным остыванием Земли. Со временем внутреннее ядро увеличивается в размерах.

Химический состав ядра сильно отличается от мантии. Порядка 85% его массы приходится на железо, 6% – на кремний, ещё 5% – на никель. Это примерные цифры, так как точный состав определить невероятно сложно. Возможно, что в ядре присутствует значительные доли серы, кислорода, углерода, фосфора и водорода.

Слои литосферы Земли

Литосфера на континентах состоит из трех слоев. И ответ на вопрос о том, что такое литосфера, не будет полным без их рассмотрения.

Верхний слой строится из самых разнообразных осадочных пород. Средний условно называется гранитным, но состоит не только из гранитов. Например, под океанами гранитовый слой литосферы вообще отсутствует. Приблизительная плотность среднего слоя составляет 2,5-2,7 грамм/см 3 .

Нижний слой также условно называется базальтовым. Он состоит из более тяжелых пород, его плотность, соответственно, больше — 3,1-3,3 грамм/см 3 . Нижний базальтовый слой располагается под океанами и материками.

Классифицируют также и земную кору. Различают материковый, океанический и промежуточный (переходный) типы земной коры.

Гидросфера планеты

Гидросфера Земли начала формироваться 4 млрд лет назад. Она объединяет все запасы воды:

1. Мировой океан.
2. Пресные континентальные воды.
3. Замерзшие воды (снежный покров и ледники).
4. Водяной пар и облака в атмосфере.

Гидросфера представляет собой водную оболочку Земли. Credit: prezentacii.org

Мировой океан представляет собой водное пространство, покрывающее нашу планету и имеющее общий солевой состав. Он занимает около 70% всей поверхности Земли, а остальное приходится на сушу — континенты и острова. Мировой океан объединяет:

1. Океаны:
   • Тихий;
   • Атлантический;
   • Индийский;
   • Северный Ледовитый;
   • Южный (введен в 2000 г.).
2. Моря.
3. Заливы.
4. Проливы.

Верхняя часть мантии Земли

Наружный слой мантии достигает глубины от 30-40 км до 400 км. Под океанами и материками планеты располагается основная часть верхнего слоя мантии — подкорковая мантия. Она достигает глубины 80 км под океанами и 200-300 км под континентами. Продольные и поперечные сейсмические волны в этом слое плавно набирают скорость, так как происходит давление располагающихся выше толщ породы.

Под подкорковой мантией располагается слой, в котором скорость сейсмических волн постепенно снижается и достигает своего минимума, а на некоторых участках волны совсем не проходят. Учёные считают, что на таких сегментах мантия Земли находится в жидком состоянии. Этот слой в верхней части мантии называется астеносферой. Астеносфера характеризуется снижением скорости и пониженной прочностью.

Строение литосферы

Термин «литосфера» был введен американским геологом Дж. Бареллом и свое происхождение берет от греческого слова «литос» — камень. Литосфера включает в себя  земную кору и твердую часть мантии,  соприкасающейся с астеносферой.

Земная кора – верхний слой литосферы, включающая в себя почти все элементы периодической таблицы Менделеева. 

Толщина и строение земной коры под океанами и континентами различаются. Глубина континентальной коры составляет 40-70 км, океаническая тоньше — показатель редко доходит до 15 км, поэтому континентальная как бы находится над уровнем моря. 

Континентальная кора – трехслойна. Верхний слой представлен осадочными породами, 2-ой — гранитом либо гнейсами, 3-ий состоит из базальта и  остальных метаморфических пород. У океанической коры средний слой отсутствует. Возрастные  показатели большей части пород материковой коры указывают на ее «преклонный» возраст относительно океанической коры. 

В основе земной коры лежат  горные породы и ископаемые. Горные породы представляют собой  естественные соединения множества минералов. Выделяют 3 вида горных пород:

1. Магматические. Образуются путем кристаллизации магмы под высокой  температурой и давлением:
   • глубинные ( интрузивные) – затвердение происходит в толще коры (гранит)
   • излившиеся (эффузивные) –  затвердение происходит вследствие извержения магмы на поверхность  (базальт)
2. Осадочные. Образуются путем скопления осадков на земной поверхности. Физико-химические изменения ранее образованных пород  дает начальный материал осадочным породам: 
   • обломочные —  образуются из пород, которые подверглись механическому воздействию, перемещению и отложению;
   • химические – формируются из веществ с хорошей растворимостью, в основном соли;
   • органические – появляются путем разложения живых организмов;
3. Метаморфические  —   являются следствием  изменения других горных пород под действием температуры и давления на глубине.

В недрах земли расположено скопление минералов и горных пород – полезные ископаемые.На поверхности или в земных недрах полезные ископаемые находятся в 3 физических состояниях: жидкие (нефть, мин. воды), твердые (руды, металлы), газообразные (природный газ). В зависимости от составляющих компонентов полезные ископаемые различают: горючие (газ, уголь), металлические (свинец, медь) и неметаллические( известняк, глина).

Исчерпаемый  предел некоторых видов полезных ископаемых требует рационального использования в нуждах человечества.

Магнитное поле Земли

Земля представляется в виде магнита, апроксимируется диполем (северный и южный полис). На северном полюсе силовые линии входят в внутрь, а на южном выходят. На самом деле на северном полюсе (географическом) должен быть южный полюс, а на южном (географическом) должен быть северный, но было условленно наоборот. Ось вращения Земли и географическая ось не совпадают, разница по центру расхождения около 420-430 км.

Магнитные полюса Земли не находятся на одном месте, происходит постоянное смещение. На экваторе магнитное поле Земли имеет индукцию 3,05·10-5  Tл и магнитный момент 7,91·1015 Tл·м3. Напряженность магнитного поля не большое, например, у магнита на двери шкафа в 30 раз больше.

По остаточной намагниченности было определенно, что магнитное поле меняло свой знак очень много раз, несколько тысяч.

Магнитное поле образует магнитосферу, которая задерживает вредное излучение Солнца.

Происхождение магнитного поля для нас остается загадкой, существует только гипотезы, они заключается в том, что наша Земля – это магнитное гидродинамо. Например, на Меркурии нет магнитного поля.

Время, когда появилось магнитное поле тоже остается проблемой, известно, что оно было 3,5 млрд. лет назад. Но совсем недавно появились данные, что в минералах циркона, найденных в Австралии, возраст которых 4,3 млрд. лет осталась остаточная намагниченность, что остается загадкой.

Внешнее строение Земли

Внешняя часть планеты Земля состоит из таких слоев:

Гидросфера Земли

Это вся вода, существующая в земной коре. Сюда относятся воды всех морей и океанов, озер и рек, а также подземные воды и весь лед и снег ледников. Вода в гидросфере находится в непрерывном обмене. Она никогда не остается на одном месте. Это и есть круговорот воды в природе.

Поскольку все моря и океаны Земли занимают ¾ всей поверхности нашей планеты, – их значение на планетарном уровне трудно переоценить. Именно благодаря своей гидросфере планета обладает характерным приятным синим цветом.

Много разных полезных веществ находится в растворенном состоянии в водоемах. Из-за сил, связанных с вращением Земли, лунным притяжением и ветрами, возникают постоянные движения водных масс, среди которых мы можем наблюдать океанские течения, различные типы волн и приливы.

Атмосфера планеты Земля

Это газообразный слой, который окружает всю нашу Землю и. также как и вода, жизненно необходим для всех живых существ. Кислород является газом, крайне необходимым для существования жизни. Кроме того, также и многие другие газы способствуют фильтрации солнечного излучения, которое способно убыть все живые существа.

Атмосфера Земли делится на различные слои, каждый из которых определяется толщиной, особенными функциями и составом.

• Тропосфера – слой, расположенный непосредственно на твердой поверхности планеты. Это крайне важный факт, потому что это именно то место, в котором мы с вами живем, и то условие, без которого было бы невозможным такие метеорологические явления, как дожди.
• Стратосфера — это следующий слой, простирающийся примерно на высоте 10 км от тропосферы. Этот слой защищает Землю от УФ-лучей. Он называется – озоновый слой.
• Мезосфера находится еще выше и также содержит некоторое количество озона.
• Термосфера названа так потому, что влияние солнечной радиации, способствует поднятию температуры до целых 1500°С. В ней находится область, называемая ионосферой, в которой многие атомы теряют электроны и превращаются в ионы, высвобождая энергию, которая и составляет северное сияние.

Биосфера – это не слой нашей планеты, а совокупность всех экосистем, которые существуют на ней. Все живые существа, обитающие на Земле, вместе составляют биосферу. Следовательно, биосфера является уже и частью земной коры, и элементом гидросферы, а также и непосредственно атмосферы.

Характеристики биосферы называются биоразнообразием. Здесь речь пойдет обо всем массовом разнообразии различных форм жизни, которые встречаются на планете Земля. Кроме того, существует сбалансированная связь между всеми компонентами биосферы, которая, в свою очередь, отвечает за функционирование всех элементов.

Виды взаимодействия литосферных плит

“Встречи” литосферных плит происходят следующим образом:

В местах схождения континентальных плит (коллизия) происходит сильнейшая встряска, образуются горные пояса. Сталкиваются две мощные плиты.

Так образовались Гималаи: путём схождения Евразийской и Индо-Австралийской плиты.

Схождение океанической и континентальной литосферных плит  – субдукция. Происходит продавливание первой под вторую. 

Если мы вспомним мощности этих литосферных плит, то поймём, почему океаническая более “слабая” нежели континентальная:

• континентальная (35–80 км),
• океаническая (5–15 км).

В процессе субдукции происходит формирование: 

• глубоководных желобов,
• островных дуг.

Расхождение литосферных плит – спрединг. 

Что происходит? 

• Если это разделение происходит на суше, образуются разломы и трещины.
• Если же разделение на дне океана, образуются срединно-океанические хребты. 

Как образуются возвышенности под водой? При расхождении плит вещество мантии (магма) поднимается на поверхность дна океана, постепенно формируя возвышение, то есть наши океанические хребты.

1. Скольжение. 

Плиты движутся параллельно друг другу. Образуются так называемые трансформные разломы, кора на месте разлома не уничтожается и не создаётся.

Такое происходит в Китае сдвиг Пицян, также существует знаменитый разлом в США – Сан-Андреас (нет, мы не перепутали с игрой).

Изучение недр Земли

Внутреннее строение Земли изучено намного меньше, чем космическое пространство. Размеры планеты настолько огромны, что увидеть воочию и отобрать образцы пород на большой глубине крайне сложно. Состав самой верхней твёрдой оболочки планеты, на которой живут люди, изучен намного лучше. Земная кора состоит из разнообразных минералов и горных пород.

Сейсмический метод исследования недр

Плотность горных пород влияет на скорость волн: в плотных горных породах скорость волн увеличивается, в менее плотных — уменьшается. В жидких средах распространяются только продольные волны. В результате сейсмических исследований было доказано, что Земля состоит из трёх основных оболочек: земной коры, мантии, ядра.

Фактчек

• Отличие континентальной земной коры от океанической заключается в их мощности – первая значительно толще, и наличием гранитного слоя (в океанической его нет).
• Земная кора и верхняя часть мантии составляют литосферу. Мантия – самая массивная из внутренних оболочек, делится на верхнюю и нижнюю мантию. Ядро делится на внутреннее (твердое) и внешнее (жидкое).
• Земную кору и мантию разделяет граница Мохо. В верхней мантии есть слой астеносферы, по которой движутся литосферные плиты. 
• Горные породы образуются из минералов и делятся на магматические (inтрузивные внутри; эффузивные снаружи), осадочные (биогенные, хемогенные, обломочные) и метаморфические. 
• Полезные ископаемые – это те же самые гп, только они нужны человеку в его хоз. деятельности.
• Бывает три вида взаимодействия литосферных плит: схождение, к нему относятся такие термины как коллизия (континентальная кора + континентальная кора) и субдукция (океаническая кора + континентальная кора); расхождение (спрединг) и скольжение параллельно друг другу.
• Тектонические структуры древние и более новые, то есть платформы и складчатые пояса. Платформы имеют двухъярусное строение: кристаллический фундамент (он есть всегда), осадочный чехол (есть не всегда).

Строение земной коры

Земная кора состоит из отдельных слоёв горных пород, различающихся по своему происхождению, плотности и мощности.

Таблица: Строение коры Земли, слои, происхождение и особенности

Название слоя	Происхождение горных пород	Описание
Осадочный	В результате накопления осадков – ила, органических остатков, продуктов выветривания (глины, известняк, ракушечник, песок, соль,  мел).	Наружный слой земной коры. Сложен рыхлыми горными породами, легко поддающимися выветриванию и вымыванию.
Гранитный	В результате застывания раскалённой магмы – граниты, гнейсы.	Промежуточный слой земной коры. Имеет кристаллическую структуру, на материках  может выходить на поверхность Земли.
Базальтовый	В результате извержения вулканов — базальты, габбро.	Находится на границе с мантией. Структура горных пород не изучена.

Осадочный и гранитный слой достаточно хорошо изучены, так как их можно увидеть на поверхности Земли. Базальтовый слой до сих пор остаётся для учёных загадкой. Даже 10-километровая сверхглубокая скважина, расположенная на Кольском полуострове, не смогла достигнуть глубины залегания базальтового слоя.

Установить структуру земной коры стало возможным благодаря сейсмолокации. Скорость и направление прохождения сейсмических волн, которые возникают при землетрясении, зависят от плотности и упругости горных пород. Так, изучая сейсмические волны, учёные смогли составить характеристику отдельных слоёв земной коры.

Гидросфера

Общий объем воды на планете – около 1390 млн. км3, не удивительно, что 72% общей площади Земли занято океанами. Океаны очень важная часть геологической деятельности. Масса же гидросферы примерно 1,46*1021кг – это почти в 300 раз больше массы атмосферы, но совсем малая доля от массы всей планеты.

Гидросфера делится на Мировой океан, подземные воды и поверхностные воды.

Самая глубокая точка в Мировом океане (Марианская впадина) – 10 994 метра, средняя глубина океана составляет 3800 м.

Поверхностные континентальные воды занимают лишь малую долю в общей массе гидросферы, но тем не менее играют важнейшую роль в жизни наземной биосферы, являясь основным источником водоснабжения, орошения и обводнения. Сверх того эта часть гидросферы находится в постоянном взаимодействии с атмосферой и земной корой.

Вода, находящаяся в твердом состоянии, называют криосферой.

Водная составляющая поверхности планеты определяет климат.

↑яНЯРЮБ НЯМНБМШУ ЦЕНЯТЕП ГЕЛКХ

тНПЛХПНБЮМХЕ гЕЛКХ ЯНОПНБНФДЮКНЯЭ ДХТТЕПЕМЖХЮЖХЕИ БЕЫЕЯРБЮ, ПЕГСКЭРЮРНЛ ЙНРНПНИ ЯРЮКН ПЮГДЕКЕМХЕ гЕЛКХ МЮ ЙНМЖЕМРПХВЕЯЙХ ПЮЯОНКНФЕММШЕ ЯКНХ (ЦЕНЯТЕПШ), ПЮГКХВЮЧЫХЕЯЪ УХЛХВЕЯЙХЛ ЯНЯРЮБНЛ, ЮЦПЕЦЮРМШЛ ЯНЯРНЪМХЕЛ Х ТХГХВЕЯЙХЛХ ЯБНИЯРБЮЛХ.

б ЖЕМРПЕ НАПЮГНБЮКНЯЭ ЪДПН гЕЛКХ, НЙПСФЕММНЕ ЛЮМРХЕИ. хГ МЮХАНКЕЕ КЕЦЙХУ ЙНЛОНМЕМРНБ БЕЫЕЯРБЮ, БШДЕКХБЬХУЯЪ ХГ ЛЮМРХХ, БНГМХЙКЮ ПЮЯОНКНФЕММЮЪ МЮД ЛЮМРХЕИ ГЕЛМЮЪ ЙНПЮ – «РБЕПДЮЪ» гЕЛКЪ, ГЮЙКЧВЮЧЫЮЪ Б ЯЕАЕ ОНВРХ БЯЧ ЛЮЯЯС ОКЮМЕРШ. дЮКЕЕ БНГМХЙКХ БНДМЮЪ Х БНГДСЬМЮЪ НАНКНВЙХ МЮЬЕИ ОКЮМЕРШ.

рЮЙХЛ НАПЮГНЛ, ЛНФМН БШДЕКХРЭ ЯКЕДСЧЫХИ ПЪД ЦЕНЯТЕП, ХГ ЙНРНПШУ ЯНЯРНХР гЕЛКЪ:

• ЪДПН;
• ЛЮМРХЪ;
• КХРНЯТЕПЮ;
• ЦХДПНЯТЕПЮ;
• ЮРЛНЯТЕПЮ;
• ЛЮЦМХРНЯТЕПЮ.

Структура Земли

Земля имеет слоистое строение. С увеличением глубины происходит следующая смена слоев:

• кора;
• верхняя мантия;
• мантия;
• жидкое внешнее ядро;
• твердое внутреннее ядро.

В составе земной коры выделяют литосферу и астеносферу — верхний и нижний слой соответственно. Литосфера состоит из тектонических плит, прижатых друг к другу и при этом медленно движущихся относительно друг друга. Средняя толщина литосферы — 64 км, при этом континентальная кора тоньше океанической. Крупнейшие тектонические плиты Земли:

1. Евразийская.
2. Антарктическая.
3. Африканская.
4. Североамериканская.
5. Южноамериканская.
6. Тихоокеанская.
7. Индо-Австралийская.

Изучение внутреннего строения Земли — чрезвычайно сложная задача. Credit: cosmosights.i11.co

Астеносфера — переходный слой между литосферой и верхней мантией, которая представляет собой вязкие, расплавленные горные породы. В этом слое возникают хаотичные течения, которые и приводят к движению тектонических плит. При их столкновении, наползании друг на друга или разрыве случаются землетрясения, возникают горы и каньоны.

По мере движения к центру Земли структура мантии меняется и она становится твердой. Мантия представлена силикатными горными породами и простирается до глубины 2,9 тыс. км. На ее долю приходится 83% объема и 67% массы планеты.

Внешние сферы земного шара

Планета Земля отличается от любого другого известного ученым космического объекта тем, что обладает еще и внешними сферами, к которым принадлежат:

• гидросфера;
• атмосфера;
• биосфера.

Методы исследования этих сфер значительно отличаются, ведь все они очень разнятся по своему составу и объекту изучения.

Гидросфера

Под гидросферой понимается вся водная оболочка Земли, включая как огромные океаны, занимающие примерно 74% поверхности, так и моря, реки, озера и даже небольшие ручьи и водоемы.

Наибольшая толщина гидросферы составляет около 11 км и наблюдается в районе Марианской впадины. Именно вода считается источником жизни и тем, что отличается наш шар от всех остальных во Вселенной.

Гидросфера занимает примерно 1,4 млрд. км3 объема. Здесь кипит жизнь, и обеспечиваются условия для функционирования атмосферы.

Атмосфера

Газовая оболочка нашей планеты, надежно закрывающая ее недра от космических объектов (метеоритов), космического холода и других явлений, несовместимых с жизнью.

Толщина атмосферы составляет по разным оценкам около 1000 км. Возле поверхности грунта плотность атмосферы составляет плотность 1,225 кг/м3.

На 78% газовая оболочка состоит из азота, на 21% из кислорода, остальное приходится на такие элементы, как аргон, углекислый газ, гелий, метан и прочие.

Биосфера

В независимости от того, как изучают рассматриваемый вопрос ученые, биосфера составляет важнейшую часть структуры Земли – это та оболочка, которая населена живыми существами, включая и самих людей.

Биосфера не просто населена живыми существами, но еще и постоянно изменяется под их воздействием, в особенности, под воздействием человека и его деятельности. Целостное учение об этой сфере разработал великий ученый В. И. Вернадский. Самое это определение ввел австрийский геолог Зюсс.

Теория литосферных плит

В состав литосферы входят жесткие, малоподвижные блоки, получившие название – литосферные плиты. На земном шаре насчитывается 7 отдельных крупных блоков, закономерности развития которых изучает наука тектоника. Плиты взаимодействуют друг с другом.

Так как мантии свойственно перемещение, то происходит и медленное движение плит по пластичному слою мантии. Скорость этого движения составляет не более 10 см в год. За миллиарды лет геологического процесса плиты передвинулись на тысячи километров. Такое движение происходит постоянно и способствует формированию рельефа Земли.

На одних участках плиты сталкиваются, на других – раздвигаются. Движение блоков способствует образованию складчатых областей, прогибов, растяжений в земной коре. Тектонические движения в местах столкновений литосферных плит приводят к расколам коры, образованию складок.

По разломам в земную кору внедряется расплавленное вещество мантии – магма, которая изливается наружу. Там, где происходят такие процессы, наблюдаются вулканизм и землетрясения. Следствием становятся горообразовательные процессы. Один слой горных пород надвигается на другой – формируются горные цепи.  Например, столкновение двух плит Индостанской и Евразийской привело к образованию гор Гималаи.

Жизнь на Земле

Первая примитивная жизнь на нашей планете возникла 3,5-4 млрд. лет назад и представляла собой сложные молекулы, способные к воспроизведению. Появление кислорода, аэрация морей, изменение температурного режима и таяние ледников сделало возможным возникновение сначала одноклеточных, а затем и многоклеточных организмов, с которых начался долгий путь эволюции жизни на Земле.

В развитии жизни на Земле можно выделить следующие важные эпохи:

1. Палеоархей — развитие прокариот, бактерий и цианобактерий.
2. Неоархей — появление кислородного фотосинтеза.
3. Орозирий — появление эукариот (одноклеточных организмов с ядрами).
4. Стратерий — появление организмов с дифференцированными клетками.
5. Эктазий — появление водорослей.
6. Эдиакарий — появление беспозвоночных животных.
7. Кембрий — появление первых позвоночных животных.
8. Ордовик — появление высших растений.
9. Пермь — пермское вымирание, погубившее 70-90% видов позвоночных.
10. Триас — начало эры динозавров и появление первых млекопитающих.
11. Мел — появление приматов.
12. Начало Палеогена — мел-палеогеновое вымирание, в результате которого исчезло 16% семейств морских животных, 18% семейств сухопутных позвоночных и нептицеподобные динозавры.
13. Антропоген или четвертичный период — появление предков человека (род Homo).
14. 100 тыс. лет назад — начало истории человечества (люди приобрели современный облик).

Эволюция жизни на Земле имеет долгую историю. Credit: alekva.by

Представления о развитии жизни на Земле ученые получают, изучая палеонтологические находки и анализируя схожесть существующих видов.

Формы поверхности Земли

Основные формы рельефа — равнины и горы.

Равнины — большие  пространства со спокойным, плоским или холмистым рельефом и относительно  небольшим  колебанием относительных высот.

Равнины занимают более половины всей суши. По высоте над уровнем моря выделяют такие типы равнин:

• низинные (>200 м);
• возвышенные (200-500 м);
• нагорные (
• впадины (ниже морского уровня).

Горы – возвышения над земной поверхностью. 

Представлены возвышения  одним пиком либо системой гор. Между равниной и горами расположена предгорная часть, формирующаяся путем воздействия тектоники.

В зависимости от возраста выделяют	молодые (> 50 млн. лет); старые (
По происхождению горы различают	тектонические;  вулканические;  эрозийные.

Разнообразие рельефа поражает: от впадин отдельных океанов до небольших кочек, ям и холмов.

Смотри также:

• Атмосфера
• Биосфера
• Географическая оболочка
• Гидросфера 
• Земля как планета солнечной системы
• Материки и океаны как крупнейшие природные комплексы
• Почва как особое природное образование
• Природный комплекс (ландшафт), природная зона, широтная и высотная поясность

Магнитное поле

В центре Земли находится железоникелевое ядро. Вращаясь, оно создает магнитное поле нашей планеты. Пространство вокруг Земли, в границах которого действую силы магнитного поля, называется магнитосферой. Благодаря ей все живое на ее поверхности защищено от воздействия солнечного ветра — потока заряженных частиц, летящих от Солнца. Магнитосфера отклоняет этот поток в стороны.

Земля — это гигантский магнит, около которого возникает магнитное поле. Credit: geologyin.com

Магнитное поле Земли имеет 2 полюса, которые почти совпадают с географическими полюсами планеты. В этих областях частицы могут проникать в атмосферу, из-за чего возникает северное (полярное) сияние (Аврора). При столкновении частиц солнечного ветра с молекулами кислорода возникает красное и желтое свечение, а с молекулами азота — синее.