Πώς σχηματίστηκε ο πυρήνας της Γης: η δομή του πλανήτη μας. Σχηματισμός του πυρήνα της γης Ο πυρήνας της γης είναι ο πιο θερμός και πυκνότερος

Όταν ρίχνεις τα κλειδιά σου σε ένα ρεύμα λιωμένης λάβας, πες τους αντίο γιατί, ρε φίλε, είναι τα πάντα.
- Τζακ Χάντι

Κοιτάζοντας τον πλανήτη μας, θα παρατηρήσετε ότι το 70% της επιφάνειάς του καλύπτεται από νερό.

Όλοι ξέρουμε γιατί συμβαίνει αυτό: επειδή οι ωκεανοί της Γης επιπλέουν πάνω από τους βράχους και τη βρωμιά που αποτελούν τη γη. Η έννοια της άνωσης, στην οποία λιγότερο πυκνά αντικείμενα επιπλέουν πάνω από πιο πυκνά που βυθίζονται κάτω, εξηγεί πολλά περισσότερα από τους ωκεανούς.

Η ίδια αρχή που εξηγεί γιατί ο πάγος επιπλέει στο νερό, ένα μπαλόνι ηλίου ανεβαίνει στην ατμόσφαιρα και οι βράχοι βυθίζονται σε μια λίμνη εξηγεί γιατί τα στρώματα του πλανήτη Γη είναι διατεταγμένα όπως είναι.

Το λιγότερο πυκνό μέρος της Γης, η ατμόσφαιρα, επιπλέει πάνω από ωκεανούς νερού, που επιπλέουν πάνω από τον φλοιό της Γης, που βρίσκεται πάνω από τον πυκνότερο μανδύα, που δεν βυθίζεται στο πιο πυκνό μέρος της Γης: τον φλοιό.

Στην ιδανική περίπτωση, η πιο σταθερή κατάσταση της Γης θα ήταν αυτή που θα κατανεμηθεί ιδανικά σε στρώματα, όπως ένα κρεμμύδι, με τα πιο πυκνά στοιχεία στο κέντρο, και καθώς κινείστε προς τα έξω, κάθε επόμενο στρώμα θα αποτελείται από λιγότερο πυκνά στοιχεία. Και κάθε σεισμός, μάλιστα, κινεί τον πλανήτη προς αυτή την κατάσταση.

Και αυτό εξηγεί τη δομή όχι μόνο της Γης, αλλά και όλων των πλανητών, αν θυμάστε από πού προήλθαν αυτά τα στοιχεία.

Όταν το Σύμπαν ήταν νέο - μόλις λίγα λεπτά - υπήρχαν μόνο υδρογόνο και ήλιο. Όλο και πιο βαριά στοιχεία δημιουργήθηκαν στα αστέρια, και μόνο όταν αυτά τα αστέρια πέθαναν, τα βαρύτερα στοιχεία διέφυγαν στο Σύμπαν, επιτρέποντας να σχηματιστούν νέες γενιές αστεριών.

Αλλά αυτή τη φορά, ένα μείγμα όλων αυτών των στοιχείων - όχι μόνο υδρογόνο και ήλιο, αλλά και άνθρακας, άζωτο, οξυγόνο, πυρίτιο, μαγνήσιο, θείο, σίδηρος και άλλα - σχηματίζει όχι μόνο ένα αστέρι, αλλά και έναν πρωτοπλανητικό δίσκο γύρω από αυτό το αστέρι.

Η πίεση από μέσα προς τα έξω σε ένα σχηματιζόμενο αστέρι ωθεί ελαφρύτερα στοιχεία προς τα έξω και η βαρύτητα προκαλεί ανωμαλίες στο δίσκο να καταρρεύσουν και να σχηματίσουν πλανήτες.

Στην περίπτωση του Ηλιακού Συστήματος, οι τέσσερις εσωτερικοί κόσμοι είναι οι πιο πυκνοί από όλους τους πλανήτες του συστήματος. Ο υδράργυρος αποτελείται από τα πιο πυκνά στοιχεία, τα οποία δεν μπορούσαν να συγκρατήσουν μεγάλες ποσότητες υδρογόνου και ηλίου.

Άλλοι πλανήτες, πιο μαζικοί και πιο μακριά από τον Ήλιο (και επομένως δέχονται λιγότερη από την ακτινοβολία του), μπόρεσαν να διατηρήσουν περισσότερα από αυτά τα εξαιρετικά ελαφριά στοιχεία - έτσι σχηματίστηκαν οι γίγαντες αερίων.

Σε όλους τους κόσμους, όπως και στη Γη, κατά μέσο όρο, τα πιο πυκνά στοιχεία συγκεντρώνονται στον πυρήνα και τα ελαφριά σχηματίζουν όλο και λιγότερο πυκνά στρώματα γύρω του.

Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι ο σίδηρος, το πιο σταθερό στοιχείο και το βαρύτερο στοιχείο που δημιουργείται σε μεγάλες ποσότητες στα όρια των σουπερνόβα, είναι το πιο άφθονο στοιχείο στον πυρήνα της γης. Αλλά ίσως παραδόξως, μεταξύ του στερεού πυρήνα και του στερεού μανδύα βρίσκεται ένα υγρό στρώμα πάχους άνω των 2.000 km: ο εξωτερικός πυρήνας της Γης.

Η Γη έχει ένα παχύ υγρό στρώμα που περιέχει το 30% της μάζας του πλανήτη! Και μάθαμε για την ύπαρξή του χρησιμοποιώντας μια αρκετά έξυπνη μέθοδο - χάρη στα σεισμικά κύματα που προέρχονται από σεισμούς!

Στους σεισμούς γεννιούνται σεισμικά κύματα δύο τύπων: το κύριο κύμα συμπίεσης, γνωστό ως κύμα P, που ταξιδεύει κατά μήκος μιας διαμήκους διαδρομής

και ένα δεύτερο κύμα διάτμησης, γνωστό ως κύμα S, παρόμοιο με τα κύματα στην επιφάνεια της θάλασσας.

Οι σεισμικοί σταθμοί σε όλο τον κόσμο είναι ικανοί να συλλάβουν τα κύματα P και S, αλλά τα κύματα S δεν ταξιδεύουν μέσα από το υγρό και τα κύματα P όχι μόνο ταξιδεύουν μέσα από το υγρό, αλλά διαθλώνται!

Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να καταλάβουμε ότι η Γη έχει έναν υγρό εξωτερικό πυρήνα, έξω από τον οποίο υπάρχει ένας στερεός μανδύας και μέσα - ένας συμπαγής εσωτερικός πυρήνας! Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο πυρήνας της Γης περιέχει τα βαρύτερα και πυκνότερα στοιχεία, και έτσι γνωρίζουμε ότι ο εξωτερικός πυρήνας είναι ένα υγρό στρώμα.

Γιατί όμως ο εξωτερικός πυρήνας είναι υγρός; Όπως όλα τα στοιχεία, η κατάσταση του σιδήρου, είτε στερεός, υγρός, αέριος ή άλλος, εξαρτάται από την πίεση και τη θερμοκρασία του σιδήρου.

Ο σίδηρος είναι ένα πιο περίπλοκο στοιχείο από πολλά που έχετε συνηθίσει. Φυσικά, μπορεί να έχει διαφορετικές κρυσταλλικές στερεές φάσεις, όπως φαίνεται στο γράφημα, αλλά δεν μας ενδιαφέρουν οι συνηθισμένες πιέσεις. Κατεβαίνουμε στον πυρήνα της γης, όπου οι πιέσεις είναι εκατομμύριο φορές μεγαλύτερες από τη στάθμη της θάλασσας. Πώς φαίνεται το διάγραμμα φάσης για τόσο υψηλές πιέσεις;

Η ομορφιά της επιστήμης είναι ότι ακόμα κι αν δεν έχετε την απάντηση σε μια ερώτηση αμέσως, το πιθανότερο είναι ότι κάποιος έχει ήδη κάνει τη σωστή έρευνα που μπορεί να αποκαλύψει την απάντηση! Σε αυτή την περίπτωση, οι Ahrens, Collins και Chen το 2001 βρήκαν την απάντηση στην ερώτησή μας.

Και παρόλο που το διάγραμμα δείχνει γιγάντιες πιέσεις έως και 120 GPa, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η ατμοσφαιρική πίεση είναι μόνο 0,0001 GPa, ενώ στον εσωτερικό πυρήνα οι πιέσεις φτάνουν τα 330-360 GPa. Η επάνω συμπαγής γραμμή δείχνει το όριο μεταξύ σιδήρου τήξης (πάνω) και συμπαγούς σιδήρου (κάτω). Προσέξατε πώς η συμπαγής γραμμή στο τέλος κάνει μια απότομη στροφή προς τα πάνω;

Για να λιώσει ο σίδηρος σε πίεση 330 GPa, απαιτείται μια τεράστια θερμοκρασία, συγκρίσιμη με αυτή που επικρατεί στην επιφάνεια του Ήλιου. Οι ίδιες θερμοκρασίες σε χαμηλότερες πιέσεις θα διατηρήσουν εύκολα τον σίδηρο σε υγρή κατάσταση και σε υψηλότερες πιέσεις - σε στερεή κατάσταση. Τι σημαίνει αυτό όσον αφορά τον πυρήνα της Γης;

Αυτό σημαίνει ότι καθώς η Γη ψύχεται, η εσωτερική της θερμοκρασία πέφτει, αλλά η πίεση παραμένει αμετάβλητη. Δηλαδή κατά τον σχηματισμό της Γης πιθανότατα όλος ο πυρήνας να ήταν υγρός και καθώς κρυώνει μεγαλώνει ο εσωτερικός πυρήνας! Και στην πορεία, δεδομένου ότι ο στερεός σίδηρος έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από τον υγρό σίδηρο, η Γη σιγά σιγά συστέλλεται, γεγονός που οδηγεί σε σεισμούς!

Έτσι, ο πυρήνας της Γης είναι υγρός επειδή είναι αρκετά ζεστός για να λιώσει το σίδηρο, αλλά μόνο σε περιοχές με αρκετά χαμηλή πίεση. Καθώς η Γη γερνά και ψύχεται, όλο και περισσότερος πυρήνας γίνεται στερεός και έτσι η Γη συρρικνώνεται λίγο!

Αν θέλουμε να κοιτάξουμε μακριά στο μέλλον, μπορούμε να περιμένουμε να εμφανιστούν οι ίδιες ιδιότητες με αυτές που παρατηρήθηκαν στον Ερμή.

Ο υδράργυρος λόγω του μικρού του μεγέθους έχει ήδη κρυώσει και συρρικνωθεί σημαντικά και έχει κατάγματα μήκους εκατοντάδων χιλιομέτρων που έχουν εμφανιστεί λόγω της ανάγκης συμπίεσης λόγω ψύξης.

Γιατί λοιπόν η Γη έχει υγρό πυρήνα; Γιατί δεν έχει κρυώσει ακόμα. Και κάθε σεισμός είναι μια μικρή προσέγγιση της Γης στην τελική, ψυχρή και εντελώς στερεή κατάστασή της. Αλλά μην ανησυχείτε, πολύ πριν από εκείνη τη στιγμή ο Ήλιος θα εκραγεί και όλοι όσοι γνωρίζετε θα είναι νεκροί για πολύ καιρό.

Η Γη, μαζί με άλλα σώματα του Ηλιακού Συστήματος, σχηματίστηκε από ένα κρύο σύννεφο αερίου και σκόνης μέσω της συσσώρευσης των συστατικών της σωματιδίων. Μετά την εμφάνιση του πλανήτη ξεκίνησε ένα εντελώς νέο στάδιο ανάπτυξής του, το οποίο στην επιστήμη συνήθως ονομάζεται προγεωλογικό.
Το όνομα της περιόδου οφείλεται στο γεγονός ότι οι αρχαιότερες ενδείξεις προηγούμενων διεργασιών - πυριγενή ή ηφαιστειακά πετρώματα - δεν είναι παλαιότερες από 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Μόνο οι επιστήμονες μπορούν να τα μελετήσουν σήμερα.
Το προγεωλογικό στάδιο της ανάπτυξης της Γης εξακολουθεί να είναι γεμάτο με πολλά μυστήρια. Καλύπτει μια περίοδο 0,9 δισεκατομμυρίων ετών και χαρακτηρίζεται από εκτεταμένο ηφαιστειακό φαινόμενο στον πλανήτη με απελευθέρωση αερίων και υδρατμών. Ήταν εκείνη τη στιγμή που ξεκίνησε η διαδικασία διαχωρισμού της Γης στα κύρια κελύφη της - τον πυρήνα, τον μανδύα, τον φλοιό και την ατμόσφαιρα. Υποτίθεται ότι αυτή η διαδικασία προκλήθηκε από έντονο βομβαρδισμό μετεωριτών του πλανήτη μας και το λιώσιμο των επιμέρους τμημάτων του.
Ένα από τα βασικά γεγονότα στην ιστορία της Γης ήταν ο σχηματισμός του εσωτερικού πυρήνα της. Αυτό πιθανώς συνέβη κατά το προγεωλογικό στάδιο της ανάπτυξης του πλανήτη, όταν όλη η ύλη χωρίστηκε σε δύο κύριες γεωσφαίρες - τον πυρήνα και τον μανδύα.
Δυστυχώς, μια αξιόπιστη θεωρία για το σχηματισμό του πυρήνα της γης, η οποία θα επιβεβαιωνόταν από σοβαρές επιστημονικές πληροφορίες και στοιχεία, δεν υπάρχει ακόμη. Πώς σχηματίστηκε ο πυρήνας της Γης; Οι επιστήμονες προσφέρουν δύο βασικές υποθέσεις για να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα.
Σύμφωνα με την πρώτη εκδοχή, η ύλη αμέσως μετά την εμφάνιση της Γης ήταν ομοιογενής.
Αποτελούνταν εξ ολοκλήρου από μικροσωματίδια που μπορούν να παρατηρηθούν σήμερα σε μετεωρίτες. Αλλά μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, αυτή η πρωτογενής ομοιογενής μάζα χωρίστηκε σε έναν βαρύ πυρήνα, στον οποίο είχε ρέει όλος ο σίδηρος, και σε έναν ελαφρύτερο πυριτικό μανδύα. Με άλλα λόγια, σταγόνες λιωμένου σιδήρου και οι συνοδευτικές βαριές χημικές ενώσεις εγκαταστάθηκαν στο κέντρο του πλανήτη μας και σχημάτισαν εκεί έναν πυρήνα, ο οποίος παραμένει σε μεγάλο βαθμό λιωμένος μέχρι σήμερα. Καθώς τα βαριά στοιχεία έτειναν προς το κέντρο της Γης, οι ελαφριές σκωρίες, αντίθετα, επέπλεαν προς τα πάνω - στα εξωτερικά στρώματα του πλανήτη. Σήμερα, αυτά τα ελαφριά στοιχεία αποτελούν τον άνω μανδύα και τον φλοιό.
Γιατί συνέβη τέτοια διαφοροποίηση της ύλης; Πιστεύεται ότι αμέσως μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας σχηματισμού της, η Γη άρχισε να θερμαίνεται εντατικά, κυρίως λόγω της ενέργειας που απελευθερώνεται κατά τη βαρυτική συσσώρευση σωματιδίων, καθώς και λόγω της ενέργειας της ραδιενεργής αποσύνθεσης μεμονωμένων χημικών στοιχεία.
Η πρόσθετη θέρμανση του πλανήτη και ο σχηματισμός ενός κράματος σιδήρου-νικελίου, το οποίο, λόγω του σημαντικού ειδικού βάρους του, βυθίστηκε σταδιακά στο κέντρο της Γης, διευκολύνθηκε από τον υποτιθέμενο βομβαρδισμό μετεωρίτη.
Ωστόσο, αυτή η υπόθεση αντιμετωπίζει ορισμένες δυσκολίες. Για παράδειγμα, δεν είναι απολύτως σαφές πώς ένα κράμα σιδήρου-νικελίου, ακόμη και σε υγρή κατάσταση, μπόρεσε να κατέβει περισσότερα από χίλια χιλιόμετρα και να φτάσει στην περιοχή του πυρήνα του πλανήτη.
Σύμφωνα με τη δεύτερη υπόθεση, ο πυρήνας της Γης σχηματίστηκε από μετεωρίτες σιδήρου που συγκρούστηκαν με την επιφάνεια του πλανήτη, και αργότερα ήταν κατάφυτος με ένα πυριτικό κέλυφος από πέτρινους μετεωρίτες και σχημάτισε τον μανδύα.

Υπάρχει ένα σοβαρό ελάττωμα σε αυτή την υπόθεση. Σε αυτήν την περίπτωση, οι μετεωρίτες σιδήρου και πέτρας θα πρέπει να υπάρχουν χωριστά στο διάστημα. Η σύγχρονη έρευνα δείχνει ότι οι σιδερένιοι μετεωρίτες θα μπορούσαν να έχουν προκύψει μόνο στα βάθη ενός πλανήτη που διαλύθηκε υπό σημαντική πίεση, δηλαδή μετά το σχηματισμό του Ηλιακού μας Συστήματος και όλων των πλανητών.
Η πρώτη εκδοχή φαίνεται πιο λογική, αφού προβλέπει ένα δυναμικό όριο μεταξύ του πυρήνα της Γης και του μανδύα. Αυτό σημαίνει ότι η διαδικασία διαίρεσης της ύλης μεταξύ τους θα μπορούσε να συνεχιστεί στον πλανήτη για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, ασκώντας έτσι μεγάλη επιρροή στην περαιτέρω εξέλιξη της Γης.
Έτσι, αν πάρουμε ως βάση την πρώτη υπόθεση του σχηματισμού του πυρήνα του πλανήτη, η διαδικασία διαφοροποίησης της ύλης διήρκεσε περίπου 1,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Λόγω της βαρυτικής διαφοροποίησης και της ραδιενεργής διάσπασης, εξασφαλίστηκε ο διαχωρισμός της ύλης.
Τα βαριά στοιχεία βυθίστηκαν μόνο σε ένα βάθος κάτω από το οποίο η ουσία ήταν τόσο παχύρρευστη που ο σίδηρος δεν μπορούσε πλέον να βυθιστεί. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, σχηματίστηκε ένα πολύ πυκνό και βαρύ δακτυλιοειδές στρώμα από τηγμένο σίδηρο και το οξείδιο του. Βρισκόταν πάνω από το ελαφρύτερο υλικό του αρχέγονου πυρήνα του πλανήτη μας. Στη συνέχεια, μια ελαφριά πυριτική ουσία συμπιέστηκε έξω από το κέντρο της Γης. Επιπλέον, μετατοπίστηκε στον ισημερινό, κάτι που ίσως σηματοδότησε την αρχή της ασυμμετρίας του πλανήτη.
Υποτίθεται ότι κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του πυρήνα του σιδήρου της Γης, σημειώθηκε σημαντική μείωση του όγκου του πλανήτη, ως αποτέλεσμα της οποίας η επιφάνειά του έχει πλέον μειωθεί. Τα ελαφρά στοιχεία και οι ενώσεις τους που «έπλευσαν» στην επιφάνεια σχημάτισαν έναν λεπτό πρωτεύοντα φλοιό, ο οποίος, όπως όλοι οι επίγειοι πλανήτες, αποτελούνταν από ηφαιστειακούς βασάλτες, που επικαλύπτονταν από ένα παχύ στρώμα ιζήματος.
Ωστόσο, δεν είναι δυνατό να βρεθούν ζωντανές γεωλογικές αποδείξεις προηγούμενων διεργασιών που σχετίζονται με το σχηματισμό του πυρήνα και του μανδύα της γης. Όπως έχει ήδη σημειωθεί, οι παλαιότεροι βράχοι στον πλανήτη Γη είναι περίπου 4 δισεκατομμυρίων ετών. Πιθανότατα, στην αρχή της εξέλιξης του πλανήτη, υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών και πιέσεων, οι πρωτογενείς βασάλτες μεταμορφώθηκαν, έλιωσαν και μεταμορφώθηκαν στα γνωστά σε εμάς πετρώματα γρανίτη-γνεύσιου.
Ποιος είναι ο πυρήνας του πλανήτη μας, που πιθανότατα σχηματίστηκε στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης της Γης; Αποτελείται από εξωτερικά και εσωτερικά κελύφη. Σύμφωνα με επιστημονικές υποθέσεις, σε βάθος 2900-5100 km υπάρχει ένας εξωτερικός πυρήνας, ο οποίος στις φυσικές του ιδιότητες είναι κοντά σε υγρό.
Ο εξωτερικός πυρήνας είναι ένα ρεύμα λιωμένου σιδήρου και νικελίου που μεταφέρει καλά τον ηλεκτρισμό. Με αυτόν τον πυρήνα οι επιστήμονες συσχετίζουν την προέλευση του μαγνητικού πεδίου της γης. Το υπόλοιπο κενό 1.270 km από το κέντρο της Γης καταλαμβάνεται από τον εσωτερικό πυρήνα, ο οποίος αποτελείται από 80% σίδηρο και 20% διοξείδιο του πυριτίου.
Ο εσωτερικός πυρήνας είναι σκληρός και ζεστός. Εάν το εξωτερικό συνδέεται άμεσα με τον μανδύα, τότε ο εσωτερικός πυρήνας της Γης υπάρχει από μόνος του. Η σκληρότητά του, παρά τις υψηλές θερμοκρασίες, εξασφαλίζεται από τη γιγάντια πίεση στο κέντρο του πλανήτη, που μπορεί να φτάσει τα 3 εκατομμύρια ατμόσφαιρες.
Ως αποτέλεσμα, πολλά χημικά στοιχεία μετατρέπονται σε μεταλλική κατάσταση. Ως εκ τούτου, προτάθηκε ακόμη ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης αποτελείται από μεταλλικό υδρογόνο.
Ο πυκνός εσωτερικός πυρήνας έχει σοβαρό αντίκτυπο στη ζωή του πλανήτη μας. Το πλανητικό βαρυτικό πεδίο είναι συγκεντρωμένο σε αυτό, το οποίο εμποδίζει τη διασπορά των ελαφρών κελυφών αερίων, των στρωμάτων υδρόσφαιρας και γεωσφαίρας της Γης.
Πιθανώς, ένα τέτοιο πεδίο ήταν χαρακτηριστικό του πυρήνα από τον σχηματισμό του πλανήτη, όποια και αν ήταν η χημική του σύσταση και δομή τότε. Συνέβαλε στη συστολή των σχηματισμένων σωματιδίων προς το κέντρο.
Ωστόσο, η προέλευση του πυρήνα και η μελέτη της εσωτερικής δομής της Γης είναι το πιο πιεστικό πρόβλημα για τους επιστήμονες που ασχολούνται στενά με τη μελέτη της γεωλογικής ιστορίας του πλανήτη μας. Υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος για την τελική λύση αυτού του ζητήματος. Για να αποφευχθούν διάφορες αντιφάσεις, η σύγχρονη επιστήμη έχει αποδεχθεί την υπόθεση ότι η διαδικασία σχηματισμού του πυρήνα άρχισε να συμβαίνει ταυτόχρονα με το σχηματισμό της Γης.

Γιατί ο πυρήνας της γης δεν έχει κρυώσει και δεν έχει θερμανθεί σε θερμοκρασία περίπου 6000°C για 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια; Το ερώτημα είναι εξαιρετικά σύνθετο, στο οποίο, εξάλλου, η επιστήμη δεν μπορεί να δώσει 100% ακριβή και κατανοητή απάντηση. Ωστόσο, υπάρχουν αντικειμενικοί λόγοι για αυτό.

Υπερβολική μυστικότητα

Το υπερβολικό, θα λέγαμε, μυστήριο του πυρήνα της γης συνδέεται με δύο παράγοντες. Πρώτον, κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα πώς, πότε και υπό ποιες συνθήκες σχηματίστηκε - αυτό συνέβη κατά τη διάρκεια του σχηματισμού της πρωτο-γης ή ήδη στα πρώτα στάδια της ύπαρξης του σχηματισμένου πλανήτη - όλα αυτά είναι ένα μεγάλο μυστήριο. Δεύτερον, είναι απολύτως αδύνατο να ληφθούν δείγματα από τον πυρήνα της γης - κανείς δεν ξέρει με βεβαιότητα από τι αποτελείται. Επιπλέον, όλα τα δεδομένα που γνωρίζουμε για τον πυρήνα συλλέγονται χρησιμοποιώντας έμμεσες μεθόδους και μοντέλα.

Γιατί ο πυρήνας της Γης παραμένει ζεστός;

Για να προσπαθήσετε να καταλάβετε γιατί ο πυρήνας της γης δεν κρυώνει για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, πρέπει πρώτα να καταλάβετε τι τον έκανε να θερμανθεί αρχικά. Το εσωτερικό του πλανήτη μας, όπως και κάθε άλλου πλανήτη, είναι ετερογενές, αντιπροσωπεύουν σχετικά σαφώς οριοθετημένα στρώματα διαφορετικών πυκνοτήτων. Αλλά αυτό δεν συνέβαινε πάντα: βαριά στοιχεία βυθίστηκαν αργά, σχηματίζοντας τον εσωτερικό και τον εξωτερικό πυρήνα, ενώ ελαφρά στοιχεία αναγκάστηκαν να ανέβουν στην κορυφή, σχηματίζοντας τον μανδύα και τον φλοιό της γης. Αυτή η διαδικασία προχωρά εξαιρετικά αργά και συνοδεύεται από απελευθέρωση θερμότητας. Ωστόσο, αυτός δεν ήταν ο κύριος λόγος για τη θέρμανση. Ολόκληρη η μάζα της Γης πιέζει με τεράστια δύναμη στο κέντρο της, παράγοντας μια εκπληκτική πίεση περίπου 360 GPa (3,7 εκατομμύρια ατμόσφαιρες), με αποτέλεσμα τη διάσπαση των μακρόβιων ραδιενεργών στοιχείων που περιέχονται στον πυρήνα σιδήρου-πυριτίου-νικελίου άρχισε να εμφανίζεται, η οποία συνοδεύτηκε από κολοσσιαίες εκπομπές θερμότητας.

Μια πρόσθετη πηγή θέρμανσης είναι η κινητική ενέργεια που παράγεται ως αποτέλεσμα της τριβής μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων (κάθε στρώμα περιστρέφεται ανεξάρτητα από το άλλο): ο εσωτερικός πυρήνας με τον εξωτερικό και ο εξωτερικός με τον μανδύα.

Το εσωτερικό του πλανήτη (οι αναλογίες δεν τηρούνται). Η τριβή μεταξύ των τριών εσωτερικών στρωμάτων χρησιμεύει ως πρόσθετη πηγή θέρμανσης.

Με βάση τα παραπάνω, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η Γη και συγκεκριμένα τα έντερά της είναι μια αυτάρκης μηχανή που θερμαίνεται μόνη της. Αλλά αυτό φυσικά δεν μπορεί να συνεχιστεί για πάντα: τα αποθέματα ραδιενεργών στοιχείων μέσα στον πυρήνα εξαφανίζονται σιγά σιγά και δεν θα υπάρχει πλέον τίποτα για να διατηρήσει τη θερμοκρασία.

Αρχίζει να κάνει κρύο!

Στην πραγματικότητα, η διαδικασία ψύξης έχει ήδη ξεκινήσει εδώ και πολύ καιρό, αλλά προχωρά εξαιρετικά αργά - σε κλάσμα ενός βαθμού ανά αιώνα. Σύμφωνα με πρόχειρους υπολογισμούς, θα περάσει τουλάχιστον 1 δισεκατομμύριο χρόνια μέχρι να κρυώσει εντελώς ο πυρήνας και να σταματήσουν οι χημικές και άλλες αντιδράσεις σε αυτόν.

Σύντομη απάντηση:Η γη, και συγκεκριμένα ο πυρήνας της γης, είναι μια αυτάρκης μηχανή που θερμαίνεται μόνος της. Ολόκληρη η μάζα του πλανήτη πιέζει το κέντρο του, παράγοντας εκπληκτική πίεση και ως εκ τούτου πυροδοτεί τη διαδικασία αποσύνθεσης των ραδιενεργών στοιχείων, ως αποτέλεσμα της οποίας απελευθερώνεται θερμότητα.

Οι άνθρωποι γέμισαν τη Γη. Κατακτήσαμε εδάφη, πετάξαμε στον αέρα, βουτήξαμε στα βάθη του ωκεανού. Επισκεφτήκαμε ακόμη και το φεγγάρι. Αλλά δεν ήμασταν ποτέ στον πυρήνα του πλανήτη. Δεν τον πλησιάσαμε καν. Το κεντρικό σημείο της Γης είναι 6.000 χιλιόμετρα κάτω, και ακόμη και το πιο απομακρυσμένο τμήμα του πυρήνα είναι 3.000 χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας. Η βαθύτερη τρύπα που κάναμε στην επιφάνεια είναι αυτή, και ακόμη και τότε πηγαίνει βαθιά στη γη 12,3 χιλιόμετρα.

Όλα τα γνωστά γεγονότα στη Γη συμβαίνουν κοντά στην επιφάνεια. Η λάβα που εκρήγνυται από τα ηφαίστεια λιώνει πρώτα σε βάθος αρκετών εκατοντάδων χιλιομέτρων. Ακόμη και τα διαμάντια, που απαιτούν υπερβολική θερμότητα και πίεση για να σχηματιστούν, γεννιούνται σε βράχους με βάθος όχι μεγαλύτερο από 500 χιλιόμετρα.

Όλα από κάτω καλύπτονται από μυστήριο. Μοιάζει ανέφικτο. Και όμως γνωρίζουμε αρκετά ενδιαφέροντα πράγματα για τον πυρήνα μας. Έχουμε ακόμη και κάποια ιδέα για το πώς σχηματίστηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια - όλα αυτά χωρίς ούτε ένα φυσικό δείγμα. Πώς καταφέραμε να μάθουμε τόσα πολλά για τον πυρήνα της Γης;

Το πρώτο βήμα είναι να σκεφτούμε προσεκτικά τη μάζα της Γης, λέει ο Simon Redfern από το Πανεπιστήμιο του Cambridge στο Ηνωμένο Βασίλειο. Μπορούμε να υπολογίσουμε τη μάζα της Γης παρατηρώντας την επίδραση που έχει η βαρύτητα του πλανήτη σε αντικείμενα στην επιφάνεια. Αποδείχθηκε ότι η μάζα της Γης είναι 5,9 εκατομμύριο τόνοι: αυτό είναι 59 ακολουθούμενο από είκοσι μηδενικά.

Αλλά δεν υπάρχει κανένα σημάδι μιας τέτοιας μάζας στην επιφάνεια.

«Η πυκνότητα του υλικού στην επιφάνεια της Γης είναι πολύ χαμηλότερη από τη μέση πυκνότητα ολόκληρης της Γης, κάτι που μας λέει ότι υπάρχει κάτι πιο πυκνό εκεί έξω», λέει ο Redfern. «Αυτό είναι το πρώτο».

Ουσιαστικά, το μεγαλύτερο μέρος της μάζας της Γης θα πρέπει να βρίσκεται προς το κέντρο του πλανήτη. Το επόμενο βήμα είναι να μάθετε από ποια βαριά υλικά είναι κατασκευασμένος ο πυρήνας. Και αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από σίδηρο. Το 80% του πυρήνα είναι σίδηρος, αλλά το ακριβές ποσοστό μένει να καθοριστεί.

Η κύρια απόδειξη αυτού είναι η τεράστια ποσότητα σιδήρου στο Σύμπαν γύρω μας. Είναι ένα από τα δέκα πιο άφθονα στοιχεία του γαλαξία μας και βρίσκεται επίσης συνήθως σε μετεωρίτες. Με όλα αυτά, υπάρχει πολύ λιγότερος σίδηρος στην επιφάνεια της Γης από ό,τι θα περίμενε κανείς. Σύμφωνα με τη θεωρία, όταν σχηματίστηκε η Γη πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, πολύς σίδηρος έρεε μέχρι τον πυρήνα.

Το μεγαλύτερο μέρος της μάζας συγκεντρώνεται εκεί, πράγμα που σημαίνει ότι ο σίδηρος πρέπει να είναι εκεί. Ο σίδηρος είναι επίσης ένα σχετικά πυκνό στοιχείο υπό κανονικές συνθήκες και υπό ακραία πίεση στον πυρήνα της Γης θα είναι ακόμη πιο πυκνό. Ένας πυρήνας σιδήρου θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει όλη τη μάζα που λείπει.

Αλλά περίμενε. Πώς τελικά το σίδερο κατέληξε εκεί; Το σίδερο έπρεπε με κάποιο τρόπο να έλκεται -κυριολεκτικά- προς το κέντρο της Γης. Τώρα όμως αυτό δεν συμβαίνει.

Το μεγαλύτερο μέρος της υπόλοιπης Γης αποτελείται από πετρώματα -πυριτικά- και ο λιωμένος σίδηρος δυσκολεύεται να περάσει από αυτά. Ακριβώς όπως το νερό σχηματίζει σταγονίδια σε μια λιπαρή επιφάνεια, ο σίδηρος συγκεντρώνεται σε μικρές δεξαμενές, αρνούμενος να εξαπλωθεί και να χυθεί.

Μια πιθανή λύση ανακαλύφθηκε το 2013 από τη Γουέντι Μάο του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ και τους συνεργάτες της. Αναρωτήθηκαν τι συμβαίνει όταν ο σίδηρος και το πυριτικό άλας υπόκεινται σε έντονη πίεση βαθιά στη γη.

Πιέζοντας σφιχτά και τις δύο ουσίες χρησιμοποιώντας διαμάντια, οι επιστήμονες μπόρεσαν να πιέσουν τον λιωμένο σίδηρο μέσα από το πυριτικό άλας. «Αυτή η πίεση αλλάζει σημαντικά τις ιδιότητες αλληλεπίδρασης του σιδήρου με τα πυριτικά άλατα», λέει ο Μάο. - Σε υψηλή πίεση, σχηματίζεται ένα «δίκτυο τήξης».

Αυτό μπορεί να δείχνει ότι ο σίδηρος γλίστρησε σταδιακά μέσα από τα πετρώματα της Γης για εκατομμύρια χρόνια μέχρι να φτάσει στον πυρήνα.

Σε αυτό το σημείο μπορείτε να ρωτήσετε: πώς πραγματικά γνωρίζουμε το μέγεθος του πυρήνα; Γιατί πιστεύουν οι επιστήμονες ότι ξεκινάει 3000 χιλιόμετρα μακριά; Υπάρχει μόνο μία απάντηση: σεισμολογία.

Όταν συμβαίνει ένας σεισμός, στέλνει ωστικά κύματα σε όλο τον πλανήτη. Οι σεισμολόγοι καταγράφουν αυτές τις δονήσεις. Είναι σαν να χτυπάμε τη μια πλευρά του πλανήτη με ένα γιγάντιο σφυρί και να ακούμε τον θόρυβο από την άλλη πλευρά.

«Υπήρξε ένας σεισμός στη Χιλή τη δεκαετία του 1960, ο οποίος μας έδωσε τεράστιο όγκο δεδομένων», λέει ο Redfern. «Κάθε σεισμικός σταθμός γύρω από τη Γη κατέγραψε τις δονήσεις αυτού του σεισμού».

Ανάλογα με τη διαδρομή που ακολουθούν αυτές οι δονήσεις, περνούν από διάφορα μέρη της Γης και αυτό επηρεάζει τον «ήχο» που βγάζουν στο άλλο άκρο.

Στις αρχές της ιστορίας της σεισμολογίας, έγινε φανερό ότι έλειπαν κάποιες ταλαντώσεις. Αυτά τα «κύματα S» αναμενόταν να φαίνονται στο άλλο άκρο της Γης αφού προήλθαν από το ένα άκρο, αλλά δεν φάνηκαν. Ο λόγος για αυτό είναι απλός. Τα κύματα S αντηχούν μέσω στερεού υλικού και δεν μπορούν να ταξιδέψουν μέσω υγρού.

Πρέπει να συνάντησαν κάτι λιωμένο στο κέντρο της Γης. Χαρτογραφώντας τα μονοπάτια των κυμάτων S, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι σε βάθος περίπου 3.000 χιλιομέτρων, οι βράχοι γίνονται υγροί. Αυτό υποδηλώνει επίσης ότι ολόκληρος ο πυρήνας είναι λιωμένος. Αλλά οι σεισμολόγοι είχαν μια άλλη έκπληξη σε αυτή την ιστορία.

Στη δεκαετία του 1930, η Δανή σεισμολόγος Inge Lehman ανακάλυψε ότι ένας άλλος τύπος κύματος, τα κύματα P, πέρασαν απροσδόκητα από τον πυρήνα και εντοπίστηκαν στην άλλη πλευρά του πλανήτη. Ακολούθησε αμέσως η υπόθεση ότι ο πυρήνας χωρίστηκε σε δύο στρώματα. Ο «εσωτερικός» πυρήνας, που ξεκινάει 5.000 χιλιόμετρα πιο κάτω, ήταν συμπαγής. Μόνο ο «εξωτερικός» πυρήνας λιώνει.

Η ιδέα του Lehman επιβεβαιώθηκε το 1970, όταν πιο ευαίσθητοι σεισμογράφοι έδειξαν ότι τα κύματα P ταξίδευαν πράγματι μέσω του πυρήνα και, σε ορισμένες περιπτώσεις, αντανακλώνονταν από αυτόν σε ορισμένες γωνίες. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι καταλήγουν στην άλλη άκρη του πλανήτη.

Δεν είναι μόνο οι σεισμοί που στέλνουν κρουστικά κύματα στη Γη. Στην πραγματικότητα, οι σεισμολόγοι οφείλουν πολλά στην ανάπτυξη πυρηνικών όπλων.

Μια πυρηνική έκρηξη δημιουργεί επίσης κύματα στο έδαφος, γι' αυτό τα κράτη απευθύνονται σε σεισμολόγους για βοήθεια κατά τη διάρκεια δοκιμών πυρηνικών όπλων. Αυτό ήταν εξαιρετικά σημαντικό κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου, έτσι σεισμολόγοι όπως η Lehman έλαβαν μεγάλη υποστήριξη.

Οι ανταγωνιστικές χώρες μάθαιναν η μια για τις πυρηνικές δυνατότητες της άλλης και, ταυτόχρονα, μαθαίναμε όλο και περισσότερα για τον πυρήνα της Γης. Η σεισμολογία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για την ανίχνευση πυρηνικών εκρήξεων σήμερα.

Τώρα μπορούμε να σχεδιάσουμε μια πρόχειρη εικόνα της δομής της Γης. Υπάρχει ένας λιωμένος εξωτερικός πυρήνας που ξεκινά περίπου στα μισά του δρόμου προς το κέντρο του πλανήτη και μέσα του βρίσκεται ένας συμπαγής εσωτερικός πυρήνας με διάμετρο περίπου 1.220 χιλιομέτρων.

Αυτό δεν μειώνει τις ερωτήσεις, ειδικά για το θέμα του εσωτερικού πυρήνα. Για παράδειγμα, πόσο ζεστό είναι; Το να καταλάβουμε αυτό δεν ήταν τόσο εύκολο, και οι επιστήμονες ξύνουν τα κεφάλια τους εδώ και πολύ καιρό, λέει η Lidunka Vokadlo από το University College του Λονδίνου στο Ηνωμένο Βασίλειο. Δεν μπορούμε να βάλουμε θερμόμετρο εκεί, οπότε η μόνη επιλογή είναι να δημιουργήσουμε την απαιτούμενη πίεση σε εργαστηριακή ρύθμιση.

Υπό κανονικές συνθήκες, ο σίδηρος λιώνει σε θερμοκρασία 1538 βαθμών

Το 2013, μια ομάδα Γάλλων επιστημόνων έκανε την καλύτερη εκτίμηση μέχρι σήμερα. Υπέβαλαν καθαρό σίδηρο στη μισή πίεση από αυτό που υπάρχει στον πυρήνα, και προχώρησαν από εκεί. Το σημείο τήξης του καθαρού σιδήρου στον πυρήνα είναι περίπου 6230 μοίρες. Η παρουσία άλλων υλικών μπορεί να μειώσει ελαφρώς το σημείο τήξης, έως και 6000 βαθμούς. Αλλά είναι ακόμα πιο ζεστό από την επιφάνεια του Ήλιου.

Σαν ένα είδος πατάτας, ο πυρήνας της Γης παραμένει ζεστός χάρη στη θερμότητα που απομένει από το σχηματισμό του πλανήτη. Εξάγει επίσης θερμότητα από την τριβή που συμβαίνει καθώς μετακινούνται πυκνά υλικά, καθώς και από τη διάσπαση ραδιενεργών στοιχείων. Ψύχεται κατά περίπου 100 βαθμούς Κελσίου κάθε δισεκατομμύριο χρόνια.

Η γνώση αυτής της θερμοκρασίας είναι χρήσιμη επειδή επηρεάζει την ταχύτητα με την οποία οι δονήσεις ταξιδεύουν μέσα στον πυρήνα. Και αυτό είναι βολικό, γιατί υπάρχει κάτι περίεργο σε αυτές τις δονήσεις. Τα κύματα P ταξιδεύουν εκπληκτικά αργά μέσω του εσωτερικού πυρήνα—πιο αργά από ό,τι αν ήταν από καθαρό σίδηρο.

«Οι ταχύτητες κυμάτων που έχουν μετρήσει οι σεισμολόγοι στους σεισμούς είναι πολύ χαμηλότερες από αυτές που δείχνουν τα πειράματα ή οι υπολογισμοί υπολογιστών», λέει ο Βοκάντλο. «Κανείς δεν ξέρει ακόμα γιατί συμβαίνει αυτό».

Προφανώς υπάρχει άλλο υλικό ανακατεμένο με το σίδερο. Ενδεχομένως νικέλιο. Αλλά οι επιστήμονες υπολόγισαν πώς τα σεισμικά κύματα πρέπει να περνούν μέσα από ένα κράμα σιδήρου-νικελίου και δεν μπόρεσαν να προσαρμόσουν τους υπολογισμούς στις παρατηρήσεις.

Η Vokadlo και οι συνεργάτες της εξετάζουν τώρα την πιθανότητα άλλα στοιχεία, όπως το θείο και το πυρίτιο, να υπάρχουν στον πυρήνα. Μέχρι στιγμής, κανείς δεν έχει καταφέρει να βρει μια θεωρία για τη σύνθεση του εσωτερικού πυρήνα που θα ικανοποιούσε τους πάντες. Πρόβλημα με τη Σταχτοπούτα: το παπούτσι δεν ταιριάζει σε κανέναν. Ο Vokadlo προσπαθεί να πειραματιστεί με υλικά εσωτερικού πυρήνα σε έναν υπολογιστή. Ελπίζει να βρει έναν συνδυασμό υλικών, θερμοκρασιών και πιέσεων που θα επιβραδύνουν τα σεισμικά κύματα στο σωστό ποσό.

Λέει ότι το μυστικό μπορεί να βρίσκεται στο γεγονός ότι ο εσωτερικός πυρήνας είναι σχεδόν στο σημείο τήξης. Ως αποτέλεσμα, οι ακριβείς ιδιότητες του υλικού μπορεί να διαφέρουν από αυτές μιας εντελώς στερεής ουσίας. Θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει γιατί τα σεισμικά κύματα ταξιδεύουν πιο αργά από το αναμενόμενο.

«Εάν αυτό το φαινόμενο είναι πραγματικό, θα μπορούσαμε να συμβιβάσουμε τα αποτελέσματα της ορυκτής φυσικής με τα αποτελέσματα της σεισμολογίας», λέει ο Βοκάντλο. «Οι άνθρωποι δεν μπορούν να το κάνουν ακόμα».

Υπάρχουν ακόμη πολλά μυστήρια που σχετίζονται με τον πυρήνα της Γης που δεν έχουν ακόμη λυθεί. Όμως, ανίκανοι να βουτήξουν σε αυτά τα αφάνταστα βάθη, οι επιστήμονες καταφέρνουν τον άθλο να ανακαλύψουν τι βρίσκεται χιλιάδες χιλιόμετρα κάτω από εμάς. Οι κρυφές διεργασίες του εσωτερικού της Γης είναι εξαιρετικά σημαντικές για μελέτη. Η Γη έχει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον μερικώς λιωμένο πυρήνα της. Η συνεχής κίνηση του λιωμένου πυρήνα δημιουργεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσα στον πλανήτη, και αυτό, με τη σειρά του, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που εκτείνεται πολύ στο διάστημα.

Αυτό το μαγνητικό πεδίο μας προστατεύει από την επιβλαβή ηλιακή ακτινοβολία. Εάν ο πυρήνας της Γης δεν ήταν όπως είναι, δεν θα υπήρχε μαγνητικό πεδίο και θα υποφέραμε σοβαρά από αυτό. Είναι απίθανο κάποιος από εμάς να μπορέσει να δει τον πυρήνα με τα μάτια του, αλλά είναι καλό να γνωρίζουμε απλώς ότι είναι εκεί.

Ο πυρήνας της γης περιλαμβάνει δύο στρώματα με μια οριακή ζώνη μεταξύ τους: το εξωτερικό υγρό κέλυφος του πυρήνα φτάνει σε πάχος 2266 χιλιομέτρων, κάτω από αυτό υπάρχει ένας τεράστιος πυκνός πυρήνας, η διάμετρος του οποίου εκτιμάται ότι φτάνει τα 1300 χιλιόμετρα. Η ζώνη μετάβασης έχει ανομοιόμορφο πάχος και βαθμιαία σκληραίνει, μετατρέποντας στον εσωτερικό πυρήνα. Στην επιφάνεια του ανώτερου στρώματος, η θερμοκρασία είναι γύρω στους 5960 βαθμούς Κελσίου, αν και τα δεδομένα αυτά θεωρούνται κατά προσέγγιση.

Κατά προσέγγιση σύνθεση του εξωτερικού πυρήνα και μέθοδοι προσδιορισμού του

Πολύ λίγα είναι ακόμη γνωστά για τη σύνθεση ακόμη και του εξωτερικού στρώματος του πυρήνα της γης, αφού δεν είναι δυνατή η λήψη δειγμάτων για μελέτη. Τα κύρια στοιχεία που μπορεί να αποτελούν τον εξωτερικό πυρήνα του πλανήτη μας είναι ο σίδηρος και το νικέλιο. Οι επιστήμονες κατέληξαν σε αυτήν την υπόθεση ως αποτέλεσμα της ανάλυσης της σύνθεσης των μετεωριτών, καθώς οι περιπλανώμενοι από το διάστημα είναι θραύσματα των πυρήνων των αστεροειδών και άλλων πλανητών.

Ωστόσο, οι μετεωρίτες δεν μπορούν να θεωρηθούν απολύτως πανομοιότυποι σε χημική σύσταση, καθώς τα αρχικά κοσμικά σώματα ήταν πολύ μικρότερα σε μέγεθος από τη Γη. Μετά από πολλή έρευνα, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το υγρό μέρος της πυρηνικής ουσίας είναι πολύ αραιωμένο με άλλα στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του θείου. Αυτό εξηγεί τη χαμηλότερη πυκνότητά του από αυτή των κραμάτων σιδήρου-νικελίου.

Τι συμβαίνει στον εξωτερικό πυρήνα του πλανήτη;

Η εξωτερική επιφάνεια του πυρήνα στο όριο με τον μανδύα είναι ετερογενής. Οι επιστήμονες προτείνουν ότι έχει διαφορετικά πάχη, σχηματίζοντας ένα ιδιόμορφο εσωτερικό ανάγλυφο. Αυτό εξηγείται από τη συνεχή ανάμειξη ετερογενών βαθιών ουσιών. Διαφέρουν ως προς τη χημική τους σύνθεση και έχουν επίσης διαφορετικές πυκνότητες, επομένως το πάχος του ορίου μεταξύ του πυρήνα και του μανδύα μπορεί να κυμαίνεται από 150 έως 350 km.

Συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας προηγούμενων ετών περιέγραψαν στα έργα τους ένα ταξίδι στο κέντρο της Γης μέσα από βαθιές σπηλιές και υπόγεια περάσματα. Είναι πραγματικά δυνατό αυτό; Αλίμονο, η πίεση στην επιφάνεια του πυρήνα ξεπερνά τις 113 εκατομμύρια ατμόσφαιρες. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε σπηλιά θα είχε «κλείσει» σφιχτά ακόμη και στο στάδιο της προσέγγισης του μανδύα. Αυτό εξηγεί γιατί δεν υπάρχουν σπήλαια στον πλανήτη μας σε βάθος τουλάχιστον 1 χλμ.

Πώς μελετάμε το εξωτερικό στρώμα του πυρήνα;

Οι επιστήμονες μπορούν να κρίνουν πώς μοιάζει ο πυρήνας και από τι αποτελείται παρακολουθώντας τη σεισμική δραστηριότητα. Για παράδειγμα, διαπιστώθηκε ότι το εξωτερικό και το εσωτερικό στρώμα περιστρέφονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις υπό την επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου. Ο πυρήνας της Γης κρύβει δεκάδες άλυτα μυστήρια και περιμένει νέες θεμελιώδεις ανακαλύψεις.