Які три відмінності між верхньою та нижньою мантією?

Земля - ​​динамічна планета. Він складається з шарів: кори, мантії та серцевини. Сама мантія є цікавою зоною, з різницею між верхньою та нижньою мантією. Це допомагає вивчити визначення верхньої мантії та нижньої мантії, разом з їх різними характеристиками, щоб глибше зрозуміти геологічну поведінку Землі.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Мантія - це шар надр Землі між корою або поверхнею та найглибшим ядром. Верхня і нижня мантія відрізняються один від одного розташуванням, температурою та тиском.

Можливо, ви пам’ятаєте, як зробили модель Землі в початковій школі з глини. Ця модель мала б виріз, мабуть, демонструючи три різні шари: кору, мантію і серцевину. Однак справжня природа внутрішнього складу Землі є більш складною.

Найвіддаленіший, тонкий шар, який називається корою, є домом для життя на Землі. Це поверхня, по якій ви ходите, і гори та інші пейзажі, які ви бачите. Яким би обширним не здавався цей шар, кора становить лише близько 1 відсотка планети.

Мантія знаходиться під корою. Цей регіон складає приблизно 84 відсотки Землі. Кора та частина верхньої мантії рухаються навколо завдяки конвекції від тепла у надрах Землі. Це називається тектонікою плит. Цей рух тектонічних плит спричиняє землетруси та утворює гори. Тепло генерується від радіоактивного розпаду елементів, що знаходяться глибоко всередині Землі. З часом ця конвективна дія змінила розташування материків. Поступове підняття та падіння матеріалу в мантії може призвести до появи магми через виверження вулканів. Між верхньою мантією і ядром лежить нижня мантія.

Під нижньою мантією серцевина становить центр Землі і містить переважно залізо та нікель. Його крайній шар є рідким, але його внутрішній шар твердий через неймовірний тиск. Вважається, що це ядро ​​обертається швидше, ніж інші шари планети. Також передбачається, що він складається в основному із заліза, але нові відкриття виявляють дивну поведінку мінералів. Вчені вважають, що джерело магнітних полів Землі виникає внаслідок конвективної дії розплавленого зовнішнього ядра, яке може витіснити протікаючі електричні струми.

Верхня мантія - це просто шар, що знаходиться безпосередньо під земною корою. Мантійна композиція складається з переважно твердих силікатів. Однак є ділянки, які розплавлені. Тому верхня мантія вважається в'язкою, має як тверді, так і пластичні характеристики. Верхня мантія, разом з корою, містить те, що називається літосферою. Товщина літосфери становить приблизно 120 миль або 200 кілометрів. Тут існують тектонічні плити. Під літосферою ви знайдете астеносферу. Літосфера по суті ковзає над астеносферою у вигляді ряду тектонічних плит. Глибина верхньої мантії коливається від 250 до 410 миль (403 до 660 км). На цій глибині гірська порода може зріджуватися в магму. Потім магма піднімається внаслідок конвекції, і поширюючись, утворює кору дна океану. Ця переважно силікатна магма також містить розчинений вуглекислий газ. Ця комбінація призводить до плавлення гірських порід за нижчих температур, ніж у випадку без вуглекислого газу.

Нижнє визначення мантії - це область всередині Землі, яка знаходиться під верхньою мантією. На цьому рівні тиск значно більший, ніж у верхній мантії, тому нижня мантія менш в’язка. Лише нижня мантія становить приблизно 55 відсотків обсягу Землі. Глибина нижньої мантії становить приблизно від 410 до 1796 миль (або від 660 до 2891 км). Верхня його течія, безпосередньо під верхньою мантією, становить перехідну зону. Кордон ядро-мантія визначається в найглибшій точці нижньої мантії. Склад нижньої мантії складається з багатого залізом перовскіту, феромагнезієвого силікатного мінералу, який є найпоширенішим силікатним мінералом на Землі. Але вчені тепер думають, що перовскіт існує в різних штатах залежно від температур і тиску в нижній мантії. Нижня мантія відчуває надзвичайний тиск, який впливає на поведінку мінералів. Наприклад, одна фаза перовскіту не мала б заліза, а інша можлива фаза була б багатою залізом і мати гексагональну структуру. Це називається Н-фазовим перовскітом. Вчені продовжують досліджувати, можливо, екзотичні нові мінерали глибоко всередині нижньої мантії. Очевидно, що цей регіон обіцяє інтригуючі нові відкриття на найближчі роки.

Наука сейсмологія допомагає зрозуміти внутрішню будову Землі. Дані сейсмології можуть надати дані про глибину, тиск і температуру мантії, а також про зміни мінеральних речовин, що в результаті цього. Вчені можуть вивчати характеристики мантії за допомогою швидкості сейсмічних хвиль після землетрусів. Ці хвилі швидше рухаються в більш щільному матеріалі, де є більша глибина і тиск. Вони можуть вивчати зміни пружних якостей мантії на кордонах, які називаються сейсмічними розривами. Сейсмічні розриви являють собою раптові стрибки швидкості сейсмічних хвиль через межу. Там, де в мантії можна знайти перовскіт, спостерігається сейсмічний розрив, що відокремлює нижню мантію від верхньої. За допомогою цих різних методів, а також лабораторних експериментів та моделювання можна порівняти і порівняти два верхні шари мантії. Існує три чіткі відмінності між верхньою і нижньою мантією.

Перша відмінність верхньої мантії від нижньої - їх розташування. Верхня мантія прилягає до кори, утворюючи літосферу, тоді як нижня мантія ніколи не стикається з корою. Насправді було виявлено, що верхня мантія містить сльози в певних районах, таких як Індійська тектонічна плита, зіткнення якої з азіатською тектонічною плитою спричинило багато руйнівних землетрусів. Ці розриви трапляються в декількох місцях у верхній мантії. Ділянки кори над цими сльозами піддаються більшому теплу мантії, ніж інші райони, а в тих районах, де тепліша кора, землетруси не такі поширені. Дані дослідження показують, що кора та верхня мантія на півдні Тибету сильно зчеплені. Така інформація може допомогти в оцінці ризику землетрусу.

Температура є однією з відмінностей між двома верхніми шарами мантії. Температура верхньої мантії коливається від 932 до 1652 градусів за Фаренгейтом (або від 500 до 900 градусів за Цельсієм). Нижня температура мантії, навпаки, сягає понад 7 230 градусів за Фаренгейтом або 4000 градусів за Цельсієм.

Тиск - це одна велика різниця між верхньою та нижньою мантією. В'язкість верхньої мантії більша за в'язкість нижньої мантії. Це пояснюється тим, що на верхню мантію менше тиску. Тиск нижньої мантії значно більший. Насправді тиск нижньої мантії коливається від 237000 разів атмосферного тиску до максимального, ніж 1,3 мільйона разів атмосферного тиску! Хоча температура в нижній мантії значно вища і може плавити гірські породи, більший тиск запобігає сильному таненню.

Важливо вивчити характеристики шарів Землі, краще зрозуміти, як їх взаємодія впливає на життя на поверхні. Краще знання верхньої та нижньої мантії може допомогти ризику землетрусу. Геологи можуть дізнатись більше про в’язкість плавильних порід та їх характеристики при збільшенні тиску та глибини. Розуміння шарів Землі також допомагає визначити, як формувалася Земля. Хоча люди ще не можуть опустити глибини Землі так, як морями та космосом, вчені дають можливість передбачити екзотичні якості верхньої та нижньої мантії.