Vad "jorden är differentierad" betyder

I Edgar Rice Burroughs fantastiska roman "At the Earth's Core" (1914) borrar den äventyrliga unga engelsmannen David Innes in i jordens inre för att hitta den ihålig och beboelig. I sanning skulle han ha krossats av tryck eller bränts levande av stigande temperaturer. Det beror på att jorden är differentierad i lager med varierande densitet och temperaturer, till skillnad från månen eller en meteor, som till stor del är homologa, kalla bergarter.

Jordens differentiering beskriver dess bildning i lager, som inkluderar dess järnrika fasta inre kärna, dess smälta yttre kärna, dess fasta mantel och dess skorpa som vi lever på.

Jordens kärna är dess tätaste lager (cirka 7,87 gm / cm3) och består till stor del av järn-nickellegeringar - tungmetaller. Ovanför den är den fasta manteln som till stor del består av peridotit (en sten som i sin tur består av mineralerna olivin och pyroxen). Manteln står för cirka 80 procent av jordens volym. Mantelns densitet är ungefär hälften av kärnans. Ovanför är den granitrika skorpan med en densitet på bara 2,58 g / cm3. Ovanför planeten är atmosfären, som sannolikt bildades genom utsläpp av gaser från jordens smälta inre. Den tidiga atmosfären var rik på koldioxid och svavelhaltiga gaser. Vatten kan ha införts av isbärande meteorer som en gång regnade på planeten.

Den unga jorden, som en protoplanet, såg ut som månen eller en asteroid - en kall sten, med samma sammansättning på ytan som i dess inre lager. Med tiden orsakade tre fenomen jorden att värmas upp och till stor del smälta. Den första var det radioaktiva sönderfallet av elementen uran (U), torium (Th) och kalium (K), som alla producerade värme. För det andra var gravitationskompression, eller planeten som "väger in sig själv", där gravitationell potentiell energi omvandlades till värme under komprimering. Tätare material, som metalljärnet, migrerade till kärnan medan lättare material som silikater migrerade utåt för att bilda manteln och skorpan. För det tredje var meteoriter som värmde upp jordens yta via chockvågor och stötar. Med tiden steg temperaturen vid planetens inre till järnsmältpunkten (Fe) (kallad ”järnhändelsen” av geologer).

Vi kan inte anta att differentieringsprocessen är fullständig, även om den förblir stabil jämförelsevis. Det är möjligt att jordens inre värme fortsätter att sjunka till en punkt där planeten är fast; vid den tiden kommer jorden att vara kall och död som månen.