რა არის სამი განსხვავება ზედა და ქვედა მანტიას შორის?

დედამიწა დინამიური პლანეტაა. იგი მზადდება ფენებისგან: ქერქი, მანტია და ბირთვი. მანტია თავისთავად საინტერესო ზონაა, განსხვავებები ზედა და ქვედა მანტიას შორის. ეს ხელს უწყობს ზედა მანტისა და ქვედა მანტიის განსაზღვრის სწავლებას, მათ განსხვავებულ მახასიათებლებთან ერთად, დედამიწის გეოლოგიური ქცევის უკეთ გასაგებად.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

მოსასხამი არის დედამიწის შიდა ფენა ქერქს ან ზედაპირსა და შინაგან ბირთვს შორის. ზედა და ქვედა მოსასხამი ერთმანეთისგან განსხვავდება ადგილმდებარეობით, ტემპერატურით და წნევით.

ალბათ გახსოვთ, რომ დედამიწის მოდელის სკოლა სკოლის თიხისგან გააკეთეთ. ამ მოდელს ექნება ნაკვეთი, სავარაუდოდ ჩანს სამი განსხვავებული შრე: ქერქი, მანტია და ბირთვი. ამასთან, დედამიწის შინაგანი შემადგენლობის ნამდვილი ბუნება უფრო რთულია.

ყველაზე გარე, თხელი ფენა, რომელსაც ქერქი ეწოდება, დედამიწის სიცოცხლეა. ეს არის ზედაპირი, რომელზეც დადიხარ და მთები და სხვა პეიზაჟები. რაც შეიძლება ფართო ჩანდეს ეს ფენა, ქერქი მხოლოდ პლანეტის დაახლოებით 1 პროცენტს შეადგენს.

მანტია ქერქის ქვეშ მდებარეობს. ეს რეგიონი დედამიწის დაახლოებით 84 პროცენტს შეადგენს. ქერქი და ზედა მანტიის ნაწილი მოძრაობს დედამიწის ინტერიერში სითბოსგან კონვექციის გამო. ამას ეწოდება ფირფიტების ტექტონიკა. ტექტონიკური ფირფიტების ეს მოძრაობა იწვევს მიწისძვრებს და ქმნის მთებს. სითბო წარმოიქმნება დედამიწის სიღრმეში არსებული ელემენტების რადიოაქტიური დაშლისგან. დროთა განმავლობაში ამ კონვექციურმა მოქმედებამ შეცვალა კონტინენტების განლაგება. მანტიაში მასალის თანდათანობით აწევასა და დაცემას შეუძლია მაგმა გამოიწვიოს ვულკანების მეშვეობით. ზედა მანტიასა და ბირთვს შორის ქვედა მანტია მდებარეობს.

ქვედა მანტის ქვეშ, ბირთვი დედამიწის ცენტრს შეადგენს და ძირითადად შეიცავს რკინას და ნიკელს. მისი უკიდურესი ფენა თხევადია, მაგრამ მისი შინაგანი ფენა მყარია წარმოუდგენელი წნევის გამო. ფიქრობენ, რომ ეს ბირთვი უფრო სწრაფად ბრუნავს, ვიდრე პლანეტის სხვა ფენები. სავარაუდოდ, იგი ძირითადად შედგება რკინისაგან, მაგრამ ახალი აღმოჩენებით ვლინდება მინერალების უცნაური ქცევა. მეცნიერები ფიქრობენ, რომ დედამიწის მაგნიტური ველების წყარო წარმოიქმნება მდნარი გარეთა ბირთვის კონვექციური მოქმედებიდან, რომელსაც შეუძლია მიედინება ელექტრული დინებები.

ზედა მანტიის განმარტება უბრალოდ ფენაა დედამიწის ქერქის ქვეშ. მანტის შემადგენლობა ძირითადად მყარი სილიკატებისგან შედგება. თუმცა, არის ადგილები, რომლებიც დნება. როგორც ამბობენ, ზედა მანტია ბლანტია, მყარი და პლასტმასის მახასიათებლებით. ზედა მანტია, ქერქსთან ერთად, შეიცავს იმას, რასაც ლითოსფერო ჰქვია. ლითოსფეროს სისქე დაახლოებით 120 მილი ან 200 კილომეტრია. აქ არის ტექტონიკური ფირფიტები. ლითოსფეროს ქვემოთ ნახავთ ასთენოსფეროს. ლითოსფერო არსებითად სრიალებს ასთენოსფეროზე, როგორც ტექტონიკური ფირფიტების სერია. ზედა მოსასხამის სიღრმე მერყეობს 250-დან 410 მილამდე (403-დან 660 კმ-მდე). ამ სიღრმეზე, კლდეს შეუძლია გადაიზარდოს მაგმაში. შემდეგ მაგმა იზრდება კონვექციის გამო და გავრცელებისთანავე ქმნის ოკეანის ფსკერის ქერქს. ეს ძირითადად სილიკატური მაგმა ასევე შეიცავს გახსნილ ნახშირორჟანგს. ამ კომბინაციის შედეგად ქვები დნება უფრო დაბალ ტემპერატურაზე, ვიდრე ნახშირორჟანგის გარეშე.

ქვედა მანტიის განმარტება არის დედამიწის შიგნით მდებარე რეგიონი, რომელიც მდებარეობს ზედა მანტიის ქვეშ. ამ დონეზე, გაცილებით მეტი წნევაა, ვიდრე ზედა მანტიაში, ამიტომ ქვედა მანტი ნაკლებად ბლანტიანია. მხოლოდ ქვედა მანტია მოიცავს დედამიწის მოცულობის დაახლოებით 55 პროცენტს. ქვედა მანტიის სიღრმე დაახლოებით 410-დან 1,796 მილი (ან 660-დან 2,891 კმ-მდე) არის. მისი ზედა ზღვარი, ზედა მანტიის ქვეშ, წარმოადგენს გარდამავალ ზონას. ბირთვი-მანტიის საზღვარი განისაზღვრება ქვედა მანტიის ღრმა წერტილში. ქვედა მანტიის შემადგენლობა შედგება რკინით მდიდარი პეროვსკიტისგან, ფერომაგნიტური სილიკატური მინერალისგან, რომელიც ყველაზე მეტად სილიკატური მინერალია დედამიწაზე. მაგრამ ახლა მეცნიერები ფიქრობენ, რომ პეროვსკიტი არსებობს სხვადასხვა მდგომარეობაში, რაც დამოკიდებულია ქვედა მანტიის ტემპერატურაზე და წნევაზე. ქვედა მანტი განიცდის არაჩვეულებრივ ზეწოლას, რაც გავლენას ახდენს მინერალების ქცევაზე. მაგალითად, პეროვსკის ერთ ფაზას არ ექნებოდა რკინა, კიდევ ერთი შესაძლო ფაზა მდიდარი იქნებოდა რკინით და ექვსკუთხა სტრუქტურას. ამას H ფაზის პეროვსკიტს უწოდებენ. მეცნიერები აგრძელებენ ეგზოტიკური, ახალი მინერალების გამოკვლევას ქვედა მანტიის სიღრმეში. ცხადია, ეს რეგიონი მომავალი წლების განმავლობაში დამაინტრიგებელ ახალ აღმოჩენებს გვპირდება.

სეისმოლოგიის მეცნიერება ეხმარება დედამიწის შიდა სტრუქტურის გაგებას. სეისმოლოგიის მონაცემებს შეუძლია მოგვაწოდოს მოსასხამის სიღრმეზე, წნევაზე და ტემპერატურაზე და მინერალების ცვლილებებზე. მეცნიერებს შეუძლიათ მოსასხამის მახასიათებლების შესწავლა მიწისძვრის შემდეგ სეისმური ტალღის სიჩქარით. ეს ტალღები უფრო სწრაფად მოძრაობენ უფრო მკვრივ მასალაში, სადაც უფრო მეტი სიღრმე და წნევაა. მათ შეუძლიათ შეისწავლონ მანტის ელასტიური თვისებების ცვლილებები საზღვრებზე, რომლებსაც ეწოდება სეისმური შეწყვეტა. სეისმური შეწყვეტა წარმოადგენს უეცარ ნახტომებს სეისმური ტალღის სიჩქარეზე საზღვარზე. იქ, სადაც მოსასხამში გვხვდება პეროვსკიტი, ქვედა მანტიის ზედა მანტიისგან განცალკევებულია სეისმური შეწყვეტა. ამ სხვადასხვა მეთოდით, აგრეთვე ლაბორატორიული ექსპერიმენტებით და სიმულაციებით შესაძლებელია მანტიის ორი ზედა ფენის შედარება და კონტრასტირება. ზედა და ქვედა მანტიას შორის სამი განსხვავებული განსხვავებაა.

პირველი განსხვავება ზედა მანტიასა და ქვედა მანტიას შორის არის მათი მდებარეობა. ზედა მანტი ქერქს უერთდება და ქმნის ლითოსფეროს, ხოლო ქვედა მანტი არასოდეს მოდის კონტაქტში ქერქთან. სინამდვილეში, აღმოჩნდა, რომ ზედა მანტიაში გარკვეულ ადგილებში ცრემლებია, მაგალითად, ინდოეთის ტექტონიკური ფირფიტა, რომლის შეჯახებამ აზიურ ტექტონიკურ ფირფიტასთან მრავალი დამანგრეველი მიწისძვრა გამოიწვია. ეს ამოღება ხდება ზედა მანტიის მრავალ ადგილას. ამ ცრემლების ზემოთ არსებული ქერქის ადგილები მოსასხამში უფრო მეტი სითბოა, ვიდრე სხვა ადგილებში და თბილი ქერქის იმ ადგილებში, მიწისძვრები არც ისე გავრცელებულია. კვლევის მტკიცებულებებმა ცხადყო, რომ სამხრეთ ტიბეტის ქერქი და ზედა მანტია მკაცრად არის შერწყმული. ასეთ ინფორმაციას შეუძლია დაეხმაროს მიწისძვრის რისკის შეფასებაში.

ტემპერატურა მოსასხამის ორ ზედა ფენას შორის ერთ-ერთი განსხვავებაა. ზედა მანტიის ტემპერატურა 932-დან 1,652 გრადუსამდე ფარენგეიტით (ან 500-დან 900 გრადუს ცელსიუსამდე) მერყეობს. პირიქით, ქვედა მანტის ქვედა ტემპერატურა 7,230 გრადუს ფარენგეიტს ან 4000 გრადუს ცელსიუსს აღწევს.

წნევა არის ერთი დიდი განსხვავება ზედა და ქვედა მანტიას შორის. ზედა მანტის სიბლანტე მეტია ვიდრე ქვედა მანტიის სიბლანტე. ეს იმიტომ ხდება, რომ ზედა მანტიაში ნაკლები წნევაა. ქვედა მანტიის წნევა გაცილებით მეტია. სინამდვილეში ქვედა მანტიის წნევა მერყეობს 237,000-ჯერ ატმოსფერულ წნევაზე, ვიდრე 1.3 მილიონჯერ მეტი ატმოსფერული წნევა! მიუხედავად იმისა, რომ ქვედა მოსასხამში ტემპერატურა გაცილებით მეტია და ქანების დნება შეუძლია, უფრო დიდი წნევა ხელს უშლის გალღობას.

მნიშვნელოვანია შეისწავლოთ დედამიწის ფენების მახასიათებლები, უკეთ გავიგოთ, თუ როგორ მოქმედებს მათი ურთიერთქმედება ზედაპირზე არსებულ სიცოცხლეზე. ზედა და ქვედა მანტიის უკეთ ცოდნა ხელს შეუწყობს მიწისძვრის რისკს. გეოლოგებს შეუძლიათ გაეცნონ დნობის ქანების სიბლანტეს და მათ მახასიათებლებს მზარდი ზეწოლისა და სიღრმის პირობებში. დედამიწის ფენების გაგება ასევე ეხმარება განსაზღვროს, თუ როგორ ჩამოყალიბდა დედამიწა. მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანებს ჯერ არ შეუძლიათ დედამიწის სიღრმეების დაბინძურება ისე, როგორც მათ შეუძლიათ ზღვები და სივრცე, მეცნიერები საშუალებას აძლევენ ზედა და ქვედა მანტიის ეგზოტიკური თვისებების პროგნოზირებას.