Що означає "Земля диференційована"

У вигадливому романі Едгара Райса Берроуза «У ядрі Землі» (1914) молодий азартний англієць Девід Іннес вникає в землю, щоб знайти її порожньою та придатною для життя. По правді кажучи, його могли б розчавити тиском або спалити живим підняттям температури. Це пояснюється тим, що Земля диференційована на шари різної щільності та температури, на відміну від Місяця чи метеора, які в основному є гомологічними, холодними гірськими породами.

Диференціація Землі описує її формування в шари, які включають її багате залізом тверде внутрішнє ядро, розплавлене зовнішнє ядро, тверду мантію та кору, на якій ми живемо.

Ядро Землі є її найщільнішим шаром (близько 7,87 г / см3) і формується в основному із залізо-нікелевих сплавів - важких металів. Над ним знаходиться тверда мантія, що складається здебільшого з перидотиту (гірська порода, у свою чергу, складена з мінералів олівіну та піроксену). На мантію припадає близько 80 відсотків обсягу Землі. Щільність мантії становить приблизно половину щільності ядра. Вище цього - багата на граніт кора, щільність всього 2,58 г / см3. Над планетою знаходиться атмосфера, яка, ймовірно, утворилася внаслідок виділення газів із розплавлених надр Землі. Рання атмосфера була багата на вуглекислий газ і сірчисті гази. Вода могла бути введена метеорами, що несуть лід, які колись дощили на планету.

Молода Земля, як протопланета, була схожа на Місяць або астероїд - холодну скелю, на поверхні якої був такий же склад, що і на внутрішніх шарах. З часом три явища призвели до того, що Земля нагрілася і стала в основному розплавленою. Першим був радіоактивний розпад елементів урану (U), торію (Th) і калію (K), які всі виробляли тепло. По-друге, це було гравітаційне стиснення, або планета, «зважувалась на собі», при якій гравітаційна потенційна енергія перетворювалась на тепло під час ущільнення. Більш щільні матеріали, як металеве залізо, мігрували до серцевини, тоді як більш легкі матеріали, такі як силікати, мігрували назовні, утворюючи кожух і кору. Третіми були метеорити, які нагрівали поверхню Землі під дією ударних хвиль. З часом температура у глибині планети піднялася до температури плавлення заліза (Fe) (яку геологи називали «залізною подією»).

Ми не можемо припустити, що процес диференціації завершений, хоча він залишається стабільним порівняно. Можливо, внутрішнє тепло Землі буде продовжувати падати до такої точки, коли планета буде твердою; в цей момент Земля буде холодною і мертвою, як Місяць.