Si on vous demande d'énumérer les éléments chimiques qui composent la majeure partie de la Terre, vous pourriez être surpris de la difficulté à devinez les bons éléments sans en savoir plus que la personne moyenne sur toute cette saleté, ce rock et ce métal sous les pieds. (Vous voudriez aussi savoir si votre quizz s'enquiert de la composition de l'atmosphère dessus la Terre, également un sujet géoscientifique commun.)
Les éléments sont différents types d'atomes, et en 2020, 118 d'entre eux avaient été identifiés, dont 92 se trouvent en quantités importantes dans la nature. Bien qu'il soit impossible de connaître avec certitude la composition précise des couches les plus profondes de la Terre, quatre éléments représentent à eux seuls près de 90 pour cent de la partie supérieure de la Terre, ou croûte; quatre autres représentent les neuf dixièmes du reste.
Couches de la Terre
La Terre plus ou moins sphérique, à environ 8 000 milles (un peu moins de 13 000 kilomètres ou km) au milieu, est divisée en trois couches géologiques :
- Un très mince croûte s'étendant vers le bas de la surface, environ 3 miles (5 km) d'épaisseur;
-
une manteau environ 1 800 milles
(2 890 km)
épais, composé principalement de roches de magnésium et de fer; * une cœur environ 2 200 milles (3 400 km) d'épaisseur et comprenant un centre de fer solide entourant un "anneau" fondu (liquide chaud) de fer et de nickel (voir ci-dessous).
La croûte terrestre est composée presque entièrement de huit éléments, quatre d'entre eux représentant à eux seuls près des neuf dixièmes du poids total de cette couche: oxygène arrive à 46,6 pour cent en masse, suivi de silicium à 27,7 pour cent, aluminium à 8,1 pour cent et le fer à 5 pour cent.
- Les autres éléments de la croûte sont le calcium, 3,6 %; sodium, 2,8 pour cent, potassium, 2,6 pour cent et magnésium, 2,1 pour cent.
Près de 100 pour cent de la masse du noyau terrestre est composé des deux éléments fer et nickel. Les scientifiques ont conclu cela en sachant que le noyau doit être 13 fois plus dense que l'eau, ne laissant qu'une certaine combinaison de fer fondu et de nickel comme candidats plausibles.
Les éléments les plus abondants sur Terre
Oxygène: Cet élément familier, est numéro 6 sur le tableau périodique des éléments, représente environ 47 pour cent de la masse de la croûte, et est également abondant (heureusement) dans l'atmosphère. C'est aussi le principal composant, en masse, de l'eau.
Étant donné que les atomes d'oxygène sont légers par rapport aux autres éléments prédominants de la croûte terrestre, le fait que leur masse totale représente près de la moitié de la croûte signifie que la fraction de son atomes qui se compose d'oxygène est encore plus élevée que la fraction massique.
Silicium: Cet élément, numéro 14 sur le tableau périodique, existe sous la forme d'un solide cristallin. Il réagit mal avec la plupart des autres éléments, mais a longtemps échappé à l'isolement des chimistes en raison de son affinité pour l'oxygène et donc de sa tendance à rester « déguisé » en oxyde de silicium.
- Le silicium ne doit pas être confondu avec silicone, qui est un polymère composé de silicium, d'oxygène et d'autres éléments. Il est couramment utilisé dans l'huile, la graisse et d'autres supports physiques.
Aluminium: Ce métal est le numéro 13 sur le tableau périodique, un numéro atomique et donc un proton de moins que le silicium. Il est non magnétique et très réactif, à tel point que l'on trouve rarement de l'aluminium pur. Au lieu de cela, il se trouve généralement incrusté dans les roches et combiné avec d'autres composés
Le fer: Le fer, numéro atomique 26, est un élément célèbre, vital à la fois dans la construction et l'ingénierie (le fer représente la quasi-totalité de la masse de la plupart des types de acier, par exemple) et la physiologie humaine (le fer est un composant nécessaire des globules rouges fixant l'oxygène, ou érythrocytes, dans votre circulation sanguine). Il se trouve dans les trois couches de la Terre en quantités importantes.