Što znači "Zemlja je diferencirana"

U maštovitom romanu Edgara Ricea Burroughsa "U jezgri Zemlje" (1914.), pustolovni mladi Englez David Innes buši se u unutrašnjost Zemlje kako bi je pronašao šuplju i useljivu. U istini, bio bi zgnječen pritiskom ili živ spaljen povišenim temperaturama. To je zato što se Zemlja diferencira na slojeve različite gustoće i temperature, za razliku od mjeseca ili meteora, koji su uglavnom homologne, hladne stijene.

Diferencijacija Zemlje opisuje njezino stvaranje u slojeve, koji uključuju njezinu čvrstu unutarnju jezgru bogatu željezom, njezinu rastaljenu vanjsku jezgru, čvrsti plašt i koru na kojoj živimo.

Jezgra Zemlje je njen najgušći sloj (oko 7,87 gm / cm3), a uglavnom je formirana od legura željeza i nikla - teških metala. Iznad njega je čvrsti plašt koji se uglavnom sastoji od peridotita (stijena, pak, sastavljena od minerala olivin i piroksen). Na plašt otpada oko 80 posto Zemljine zapremine. Gustoća plašta otprilike je upola manja od jezgre. Iznad toga je kora bogata granitom, gustoće od samo 2,58 gm / cm3. Iznad planeta nalazi se atmosfera koja je vjerojatno nastala ispuštanjem plinova iz rastopljene Zemljine unutrašnjosti. Rana atmosfera bila je bogata ugljičnim dioksidom i sumpornim plinovima. Voda je možda dovedena meteorima koji su prenijeli led i koji su jednom padali na planet.

Mlada Zemlja, kao protoplanet, sličila je na Mjesec ili asteroid - hladnu stijenu, s jednakim sastavom na površini kao u unutarnjim slojevima. S vremenom su tri pojave dovele do toga da se Zemlja zagrije i postane uglavnom rastopljena. Prvi je bio radioaktivni raspad elemenata urana (U), torija (Th) i kalija (K), koji su svi proizvodili toplinu. Drugo je bilo gravitacijsko sabijanje, ili planet koji se "vagao sam na sebi", u kojem se gravitacijska potencijalna energija pretvara u toplinu tijekom zbijanja. Gušći materijali, poput metalnog željeza, migrirali su u jezgru, dok su lakši materijali poput silikata migrirali prema van da bi stvorili kamin i koru. Treći su bili meteoriti koji su zagrijavali površinu Zemlje udarnim valovima i udarcima. S vremenom je temperatura u unutrašnjosti planeta porasla do točke topljenja željeza (Fe) (koju geolozi nazivaju "željeznim događajem").

Ne možemo pretpostaviti da je postupak diferencijacije dovršen, premda ostaje usporedno stabilan. Moguće je da će unutarnja toplina Zemlje i dalje padati do točke u kojoj je planet čvrst; u tom će trenutku Zemlja biti hladna i mrtva poput Mjeseca.