ما هي الاختلافات الثلاثة بين الوشاح العلوي والسفلي؟

الأرض كوكب ديناميكي. وهي مكونة من طبقات: القشرة والعباءة واللب. الوشاح نفسه هو منطقة مثيرة للاهتمام ، مع وجود اختلافات بين الوشاح العلوي والسفلي. يساعد على تعلم تعريف الوشاح العلوي والغطاء السفلي ، جنبًا إلى جنب مع خصائصهما المختلفة ، لفهم السلوك الجيولوجي للأرض بشكل أكبر.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

الوشاح هو طبقة من باطن الأرض بين القشرة أو السطح واللب الأعمق. يختلف الوشاح العلوي والسفلي عن بعضهما البعض في الموقع ودرجة الحرارة والضغط.

قد تتذكر صنع نموذج للأرض في المدرسة الابتدائية من الطين. سيكون لهذا النموذج شق ، ربما يُظهر ثلاث طبقات متميزة: القشرة ، والعباءة ، واللب. ومع ذلك ، فإن الطبيعة الحقيقية للتكوين الداخلي للأرض أكثر تعقيدًا.

الطبقة الرقيقة الخارجية والتي تسمى القشرة هي موطن للحياة على الأرض. إنه السطح الذي تمشي عليه والجبال والمناظر الطبيعية الأخرى التي تراها. وبقدر اتساع هذه الطبقة ، لا تشكل القشرة سوى حوالي 1٪ من الكوكب.

يرتكز الوشاح تحت القشرة. تشكل هذه المنطقة ما يقرب من 84 بالمائة من الأرض. تتحرك القشرة وجزء من الوشاح العلوي بسبب الحمل الحراري من الحرارة في باطن الأرض. وهذا ما يسمى الصفائح التكتونية. هذه الحركة للصفائح التكتونية تسبب الزلازل وتشكل الجبال. تتولد الحرارة من التحلل الإشعاعي للعناصر الموجودة في أعماق الأرض. بمرور الوقت ، غير هذا العمل الحراري ترتيب القارات. يمكن أن يؤدي الصعود والسقوط التدريجي للمواد في الوشاح إلى إنتاج الصهارة من خلال البراكين المتفجرة. يقع الوشاح السفلي بين الوشاح العلوي واللب.

تحت الوشاح السفلي ، يشكل اللب مركز الأرض ويحتوي في الغالب على الحديد والنيكل. الطبقة الخارجية سائلة ، لكن الطبقة الأعمق صلبة بسبب الضغط الهائل. يُعتقد أن هذا اللب يدور بسرعة أكبر من طبقات الكوكب الأخرى. يُفترض أيضًا أنه يتكون أساسًا من الحديد ، لكن الاكتشافات الجديدة تكشف عن سلوك غريب للمعادن. يعتقد العلماء أن مصدر المجالات المغناطيسية للأرض ينشأ من الفعل الحراري للنواة الخارجية المنصهرة ، والتي يمكن أن تحل محل التيارات الكهربائية المتدفقة.

تعريف الوشاح العلوي هو ببساطة الطبقة الموجودة أسفل قشرة الأرض. يتكون الوشاح من السيليكات الصلبة في الغالب. ومع ذلك ، هناك مناطق منصهرة. لذلك يُقال إن الوشاح العلوي لزج ، بخصائص صلبة وبلاستيكية. يتكون الوشاح العلوي ، إلى جانب القشرة ، مما يسمى الغلاف الصخري. يبلغ سمك الغلاف الصخري حوالي 120 ميلاً أو 200 كيلومتر. هذا هو المكان الذي توجد فيه الصفائح التكتونية. تحت الغلاف الصخري ، ستجد الغلاف الموري. ينزلق الغلاف الصخري بشكل أساسي فوق الغلاف الموري كسلسلة من الصفائح التكتونية. يتراوح عمق الوشاح العلوي بين 250 إلى 410 أميال (403 إلى 660 كم). عند هذا العمق ، يمكن أن تتحول الصخور إلى صهارة. ثم ترتفع الصهارة بسبب الحمل الحراري ، ومع انتشارها تشكل قشرة قاع المحيط. تحتوي هذه الصهارة في الغالب على السيليكات أيضًا على ثاني أكسيد الكربون المذاب. يؤدي هذا المزيج إلى ذوبان الصخور في درجات حرارة أقل مما لو كانت بدون ثاني أكسيد الكربون.

تعريف الوشاح السفلي هو المنطقة الموجودة داخل الأرض التي تقع تحت الوشاح العلوي. في هذا المستوى ، يوجد ضغط أكبر بكثير مما هو عليه في الوشاح العلوي ، وبالتالي فإن الوشاح السفلي يكون أقل لزوجة. يشكل الوشاح السفلي وحده حوالي 55٪ من حجم الأرض. يبلغ عمق الوشاح السفلي ما يقرب من 410 إلى 1،796 ميلاً (أو 660 إلى 2891 كم). تشكل روافده العليا ، أسفل الوشاح العلوي مباشرة ، منطقة الانتقال. يتم تحديد حدود الوشاح الأساسي عند أعمق نقطة في الوشاح السفلي. تتكون تركيبة الوشاح السفلي من البيروفسكايت الغني بالحديد ، وهو معدن سيليكات من الحديد المغنيسي وهو أكثر معادن السيليكات وفرة على وجه الأرض. لكن العلماء يعتقدون الآن أن البيروفسكايت موجود في حالات مختلفة اعتمادًا على درجات الحرارة والضغوط في الوشاح السفلي. يتعرض الوشاح السفلي لضغوط غير عادية تؤثر على سلوك المعادن. على سبيل المثال ، لن تحتوي إحدى مراحل البيروفسكايت على الحديد ، ومع ذلك فإن الطور المحتمل الآخر سيكون غنيًا بالحديد وله بنية سداسية. وهذا ما يسمى H-phase perovskite. يواصل العلماء البحث عن معادن قد تكون غريبة وجديدة في أعماق الوشاح السفلي. من الواضح أن هذه المنطقة تعد باكتشافات جديدة مثيرة للاهتمام لسنوات قادمة.

يساعد علم الزلازل في فهم البنية الداخلية للأرض. يمكن أن توفر البيانات من علم الزلازل بيانات حول عمق وضغط ودرجة حرارة الوشاح ، والتغيرات في المعادن الناتجة عن ذلك. يمكن للعلماء دراسة خصائص الوشاح عبر سرعة الموجة الزلزالية بعد الزلازل. تتحرك هذه الموجات بشكل أسرع في المواد الأكثر كثافة ، حيث يوجد عمق وضغط أكبر. يمكنهم دراسة التغيرات في الصفات المرنة للوشاح عند حدود تسمى الانقطاعات الزلزالية. تمثل الانقطاعات الزلزالية قفزات مفاجئة في سرعات الموجات الزلزالية عبر الحدود. حيث يمكن العثور على البيروفسكايت في الوشاح ، هناك انقطاع زلزالي يفصل الوشاح السفلي عن الوشاح العلوي. باستخدام هذه الطرق المختلفة ، بالإضافة إلى التجارب المختبرية والمحاكاة ، يمكن مقارنة الطبقتين العلويتين من الوشاح والتباين بينهما. هناك ثلاثة اختلافات واضحة بين الوشاح العلوي والسفلي.

الفرق الأول بين الوشاح العلوي والوشاح السفلي هو موقعهما. يجاور الوشاح العلوي القشرة لتشكيل الغلاف الصخري ، في حين أن الوشاح السفلي لا يتلامس أبدًا مع القشرة. في الواقع ، تم العثور على الوشاح العلوي لاحتواء الدموع في مناطق معينة ، مثل الصفيحة التكتونية الهندية ، التي تسبب اصطدامها بالصفيحة التكتونية الآسيوية في حدوث العديد من الزلازل المدمرة. تحدث هذه التمزقات في أماكن متعددة في الوشاح العلوي. تتعرض مناطق القشرة فوق هذه الدموع لحرارة الوشاح أكثر من المناطق الأخرى ، وفي تلك المناطق ذات القشرة الأكثر دفئًا ، لا تكون الزلازل منتشرة. تشير الأدلة من البحث إلى أن القشرة والوشاح العلوي في جنوب التبت مرتبطان بقوة. يمكن لمثل هذه المعلومات أن تساعد في تقييم مخاطر الزلازل.

درجة الحرارة هي أحد الفروق بين الطبقتين العلويتين من الوشاح. تتراوح درجات حرارة الوشاح العلوي من 932 إلى 1،652 درجة فهرنهايت (أو 500 إلى 900 درجة مئوية). في المقابل ، تصل درجة حرارة الوشاح السفلي إلى أكثر من 7230 درجة فهرنهايت أو 4000 درجة مئوية.

الضغط هو أحد الاختلافات الكبيرة بين الوشاح العلوي والسفلي. تكون لزوجة الوشاح العلوي أكبر من لزوجة الوشاح السفلي. هذا بسبب وجود ضغط أقل عند الوشاح العلوي. ضغط الوشاح السفلي أكبر بكثير. في الواقع ، يتراوح ضغط الوشاح السفلي بين 237000 مرة من الضغط الجوي إلى 1.3 مليون ضعف الضغط الجوي! في حين أن درجة الحرارة أعلى بكثير في الوشاح السفلي ويمكن أن تذوب الصخور ، فإن الضغط الأكبر يمنع الكثير من الذوبان.

من المهم دراسة خصائص طبقات الأرض ، لفهم كيفية تأثير تفاعلها على الحياة على السطح بشكل أفضل. يمكن أن تساعد المعرفة الأفضل بالعباءة العلوية والسفلية في خطر الزلازل. يمكن للجيولوجيين معرفة المزيد عن لزوجة الصخور الذائبة وخصائصها تحت ضغط وعمق متزايد. يساعد فهم طبقات الأرض أيضًا في تحديد كيفية تشكل الأرض. في حين أن الناس لا يستطيعون بعد أن يسقطوا أعماق الأرض بالطريقة التي يمكنهم بها البحار والفضاء ، فإن العلماء يجعلون من الممكن التنبؤ بالصفات الغريبة للوشاح العلوي والسفلي.