ماذا تعني "الأرض متمايزة"

في رواية إدغار رايس بوروز الخيالية "في جوهر الأرض" (1914) ، يقوم الشاب الإنجليزي المغامر ديفيد إينيس بالتنقيب في باطن الأرض ليجدها أجوف وصالحة للسكنى. في الحقيقة ، كان يمكن أن يُسحق بالضغط أو يُحرق حياً بسبب ارتفاع درجات الحرارة. وذلك لأن الأرض متباينة إلى طبقات ذات كثافة ودرجات حرارة متفاوتة ، على عكس القمر أو النيزك ، وهي صخور باردة متجانسة إلى حد كبير.

يصف تمايز الأرض تكوينها في طبقات ، والتي تشمل لبها الداخلي الصلب الغني بالحديد ، ولبها الخارجي المنصهر ، وغطائها الصلب ، والقشرة التي نعيش عليها.

لب الأرض هو أكثر طبقاتها كثافة (حوالي 7.87 جم / سم 3) ، ويتكون بشكل كبير من سبائك الحديد والنيكل - المعادن الثقيلة. وفوقها يوجد الوشاح الصلب الذي يتكون بشكل كبير من البريدوتيت (صخرة تتكون بدورها من معادن الزبرجد الزيتوني والبيروكسين). يمثل الوشاح حوالي 80 في المائة من حجم الأرض. كثافة الوشاح حوالي نصف كثافة اللب. وفوق ذلك توجد قشرة غنية بالجرانيت ، بكثافة 2.58 جم / سم 3 فقط. يوجد فوق الكوكب الغلاف الجوي ، والذي تشكل على الأرجح عن طريق إطلاق غازات من باطن الأرض المنصهر. كان الغلاف الجوي المبكر غنيًا بثاني أكسيد الكربون والغازات الكبريتية. ربما تم إدخال الماء عن طريق الشهب الحاملة للجليد التي أمطرت مرة على الكوكب.

تبدو الأرض الفتية ، باعتبارها كوكبًا أوليًا ، مثل القمر أو الكويكب - صخرة باردة ، لها نفس التركيب على سطحها كما هو الحال في طبقاتها الداخلية. بمرور الوقت ، تسببت ثلاث ظواهر في تسخين الأرض وتصبح منصهرة إلى حد كبير. الأول هو التحلل الإشعاعي لعناصر اليورانيوم (U) والثوريوم (Th) والبوتاسيوم (K) ، وكلها تنتج حرارة. ثانيًا ، كان ضغط الجاذبية ، أو الكوكب "يثقل نفسه على نفسه" ، حيث تم تحويل طاقة وضع الجاذبية إلى حرارة أثناء الضغط. انتقلت المواد الأكثر كثافة ، مثل الحديد المعدني ، إلى القلب بينما هاجرت المواد الأخف مثل السيليكات إلى الخارج لتشكيل الرف والقشرة. والثالث هو النيازك التي سخنت سطح الأرض عن طريق موجات الصدمة والاصطدام. بمرور الوقت ، ارتفعت درجة الحرارة في باطن الكوكب إلى درجة انصهار الحديد (Fe) (التي يطلق عليها الجيولوجيون "حدث الحديد").

لا يمكننا أن نفترض أن عملية التمايز قد اكتملت ، على الرغم من أنها تظل مستقرة نسبيًا. من الممكن أن تستمر الحرارة الداخلية للأرض في الانخفاض إلى النقطة التي يكون فيها الكوكب صلبًا ؛ عند هذه النقطة ، ستكون الأرض باردة وميتة مثل القمر.