Co znamená „Země je diferencovaná“

Ve fantastickém románu Edgara Rice Burroughse „At the Earth’s Core“ (1914) se dobrodružný mladý Angličan David Innes vrtá do nitra Země, aby zjistil, že je dutý a obyvatelný. Ve skutečnosti by byl rozdrcen tlakem nebo upálen zaživa rostoucí teplotou. Je to proto, že Země je na rozdíl od měsíce nebo meteorů diferencována do vrstev s různou hustotou a teplotami, které jsou do značné míry homologní, studené horniny.

Diferenciace Země popisuje její formování do vrstev, které zahrnují její pevné vnitřní jádro bohaté na železo, jeho roztavené vnější jádro, jeho pevný plášť a kůru, na které žijeme.

Zemské jádro je nejhustší vrstvou (asi 7,87 g / cm3) a je tvořeno převážně ze slitin železa a niklu - těžkých kovů. Nad ním je pevný plášť skládající se převážně z peridotitu (hornina, která je zase složena z minerálů olivinu a pyroxenu). Plášť tvoří asi 80 procent objemu Země. Hustota pláště je asi poloviční než hustota jádra. Nad tím je kůra bohatá na žulu s hustotou pouze 2,58 gm / cm3. Nad planetou je atmosféra, která pravděpodobně vznikla uvolněním plynů z roztaveného nitra Země. Počáteční atmosféra byla bohatá na oxid uhličitý a sirné plyny. Voda mohla být zavedena ledem nesoucími meteory, které kdysi pršely na planetu.

Mladá Země jako protoplaneta vypadala podobně jako Měsíc nebo asteroid - studená skála se stejným složením na povrchu jako ve vnitřních vrstvách. Postupem času tři jevy způsobily, že se Země zahřála a do značné míry se roztavila. Prvním byl radioaktivní rozpad prvků uranu (U), thoria (Th) a draslíku (K), které všechny vyráběly teplo. Druhá byla gravitační komprese, neboli planeta „vážící se na sebe“, ve které byla gravitační potenciální energie přeměněna na teplo během zhutňování. Hustší materiály, jako je železné kovy, migrovaly do jádra, zatímco lehčí materiály, jako jsou křemičitany, migrovaly ven a vytvořily římsu a kůru. Třetí byli meteority, které ohřívaly zemský povrch nárazovými vlnami a nárazem. Časem teplota ve vnitřku planety stoupla na teplotu tání železa (Fe) (geologové ji nazývají „železná událost“).

Nemůžeme předpokládat, že proces diferenciace je úplný, i když zůstává relativně stabilní. Je možné, že vnitřní teplo Země bude i nadále klesat do bodu, kdy je planeta pevná; v tom okamžiku bude Země chladná a mrtvá jako Měsíc.