فرهنگ نجوم/منظومه شمسی/زمین/ساختار زمین

جوزمین

ساختار زمین

فعالیت های زمین شناختی

مشاهده ی مستقیم داخل زمین، تنها برای چندین کیلومتر از سطح به پایین امکان پذیر است. ضخامت پوسته ی زمین در قاره ها بیش از چندین کیلومتر است و در زیر اقیانوس ها به ندرت از پنج کیلومتر فراتر می رود.

دانش ما از لایه هایی که زیر این پوسته قرار دارد از تحلیل امواج زمین لرزه حاصل شده است.

زمین لرزه ها معلول لغزش قسمتی ازپوسته ی زمین نسبت به قسمت های مجاور است. شکستی که در پوسته ایجاد می گردد، گسله نامیده می شود. به هنگام لرزیدن، سه نوع موج زمین لرزه ایجاد می شود.

موج ها

۱-موج سطحی

۲-موج اصلی

۳-موج ثانوی

موج سطحی: چنان که از نامش بر می آید، مانند امواج اقیانوس بر سطح زمین گذر می کند و در میان سه موج بالا از همه کند تر و بسیار خطرناک تر است.

موج اصلی: که از حیث سرعت در مرحله ی بعدی قرار دارد، از مواد جامد و مایع می گذرد. موجی است طولی ( تراکمی) شبیه امواج صوتی . ذرات مواد جامد و مایع در امتداد خط انتشار موج نوسان می کنند.

موج ثانوی: از همه سریع السیر تر است و تنها از ماده ی جامد می گذرد. موجی است عرضی، شبیه به امواج اقیانوس. ذرات در امتداد خطی عمود بر خط انتشار موج نوسان می کنند. سرعت این امواج با افزایش چگالی ماده ای که از آن می گذرند، زیاد می شود. تغییر ناگهانی جنس مواد موجب تغییر تندی و امتداد حرکت امواج می شود.

رصد خانه هایی که در نزدیک زمین پراکنده اند زمان دریافت امواج گوناگون زمین لرزه را به دقت تمام ثبت می کنند. مطالعه ی اختلاف زمان در دریافت امواج اصلی و ثانوی به وسیله ی چند رصد خانه، نه تنها کانون لرزه را مشخص می کند، بلکه اطلاعاتی نیز برای بر آورد چگالی و توزیع مواد در داخل زمین، که زمین لرزه از میانشان گذشته است، در اختیار ما قرار می دهد.

تصویری که از این پژوهش حاصل آمده، حاکی از این است که داخل زمین را می‌توان متشکل از چهار بخش دانست:

۱- پوسته

۲- جبه(گوشته)

۳- هسته ی بیرونی

۴- هسته ی درونی.

پوسته

پوسته، لایه‌ای است که بیش از همه می‌شناسیم و چنان که در بالا گفته شد، ضخامتی در حدود ۳۰ کیلومتر در زیر قاره‌ها دارد ولی ضخامت آن در اقیانوس‌ها به ندرت از ۵ کیلومتر فراتر می‌شود. تجزیهٔ شیمیایی نشان می‌دهد که پوسته تقریباً از ۴۷ درصد اکسیژن، ۲۸ درصد سیلیسیم، ۸ درصد آلومینیوم، ۵ درصد آهن و درصدهای اندکی از تعداد زیادی عناصر دیگر تشکیل شده است.

جبه

جبه که تا عمق بین ۲۹۰۰ و ۳۱۰۰ کیلومتر ادامه پیدا می کند، از لحاظ شیمیایی به طور عمده متشکل از سیلیکات هایی آکنده از منیزیوم و آهن است.ناپیوستگی موهو ، که به نام کاشف آن آندریا موهورویچ، زمین فیزیکدان یوگسلاو نامیده شده، مرز میان پوسته و جبه است.

هسته بیرونی

هستهٔ بیرونی بیش از ۱۹۰۰ کیلومتر ضخامت دارد و به احتمال زیاد از نیکل و آهن تشکیل شده است و چون امواج ثانوی نمی‌توانند از آن بگذرند، احتمالاً باید به حالت مایع باشد. هستهٔ داخلی شعاعی در حدود ۱۵۰۰ کیلومتر دارد. این قسمت نیز مانند لایهٔ خارجی احتمالاً از نیکل – آهن تشکیل شده است. تغییراتی که در انتشار امواج اصلی صورت می‌پذیرد حاکی از آن است که این آلیاژ فلزی به حالت جامد است.

چگالی متوسط زمین ۵٫۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب است. چگالی مواد در نزدیکی سطح زمین ۷٫۲ یا کمتر از نصف چگالی متوسط زمین است. این فرض که هستهٔ زمین از نیکل – آهن است، مقدار زیاد چگالی متوسط زمین را توضیح می‌دهد. حرکت دورانی این هستهٔ فلزی، علت میدان مغناطیسی زمین شمرده می‌شود.

ساختار و سازهٔ زمین