כדור הארץ

]]

כדור הארץ הוא המקום שבו האדם חי מימי בראשית. נסיונות רבים נעשו לעמוד על טבעו ובכך עוסק מדע הגאולוגיה. התצפיות הישירות על הרכב כדור הארץ מוגבלות. התצפיות העמוקות ביותר נעשו רובם במימי השקעים העמוקים בסמוך לשוליים החיצוניים של מדף היבשת המערבי של האוקיינוס השקט , כדוגמת שקע מריאנה (10,911 מטר), השקע העמוק ביותר בעולם . מתוכננת משלוח ספינת מחקר למקום לשקע בשנת 2008

בשאר חלקי כדור הארץ ניתן לבצע תצפיות במעמקי מיכרות ובקידוחי נפט. בכל מקרה המידה המתקבל הוא על חלק קטן מהרדיוס של כדור הארץ שהוא 6,370 ק"n.

ז'ול ורן בספרו "מסע לבטן האדמה" כבר כפר במידע שיש לנו מבנה פנים כדור הארץ. הוא טען שמימצאים שלנו נובעים מניתוח עקיף ולא ממידע ישיר. כך למשל, רק מי שיגיע ממש לבטן האדמה יוכל להוכיח את ההשערה הידועה: " כי חום האדמה עולה במעלה אחת ככל שאתה יורד 21 מטר במעמקי האדמה. וכך במרכז כדור הארץ החום צריך להיות 360,032 מעלות צלזיוס." היום משערים כי במרכז הגלעין מגיעה הטמפרטורה ליותר מ-6,000 מעלות צלזיוס. מקור החום הוא כתוצאה מכוח הכבידה שיוצר לחץ רב והופך לאנרגיית חום.

צפיפות כדור הארץ

כבר היוונים הקדמונים הגיעו למסקנה כי במרכז כדור הארץ קיימת צפיפות החומר גדולה יותר מאשר בקרום כדור הארץ. אםקבוע הכבידה של כדור הארץ, הוא 5.5 ^[1] והצפיפות היחסית של הסלעים על פני כדור הארץ הוא 2.7 בקרוב, הרי במרכז אמור להמצא חומר שצפיפותו עולה על 5.5. אפילו אם נקל בחשבון את הלחץ של השכבות על פנים כדור הארץ. מכאן המסקנה כי החומרים בפנים כדור הארץ שונים מאלה המצויים בתוך כדור הארץ.

מעבר גלים סיסמיים

חקר ה"גלים סיסמיים", הנמדדים באמצעות "סייסמוגרף" הם גלי רעד שעוברים בחומר. הגלים המשתחררים ברעידת האדמה או cפיצוץ. הגלים הסיסמיים הם משני סוגים עיקריים:

1. גלים ראשוניים - או גלי לחץ הגלים הראשונים המשתחררים נקראים גלי P) - Pressure waves). התנועה שלהם היא תנועת לחיצה אורכית כמו תנועה של קפיץ. דומים הם לגלי קול העוברים באויר.
2. גלים שניוניים - הגלים הבאים כעבור שניות נקראים גלי S (hear waves ). אלה הם גלי גזירה והם נעים כמו חבל שמטלטלים אותו.דומים בהתנהגותם לגלי אור.

לגלים אלה יש מהירות בעברה שונה במוצק ובנוזל. הגלים עוברים יותר מהר ככל שהחומר מוצק. מכאן הגיעו למסקנה באשר לחומר המצוי בתוך כדור הארץ. ניתוח מופע הגלים מאפשר לנו לקבל מושג על שלושת השכבות העיקריות בכדור הארץ: קרום, מעטפת וגלעין.

קרום כדור הארץ

בין קרום לבין מעטפת כדור הארץ , מפריד תחום אי הרציפות מוהו. עובי הקרום הוא כ-5 ק"מ מתחת לאוקיינוסים ועד-60 ק"מ מתחת לרכסי הרים.

מעטפת כדור הארץ

למעטפת כדור הארץ שתי שכבות: השכבה העליונה היא סלע שלמרות היותו מוצק הוא חם מאוד ועשוי להפוך לנוזל צמיג. הסלע בשכבה הבאה יותר קשיח וצפוף, בגלל הלחץ הגבוה יותר בעומק זה. עובייה של המעטפת כ-2,800 ק"מ. חקר המעטפת מתבצע היום באמצעות בדיקת הלבה שנפלטת מהרי געש. לבה שמקורה בדרך כלל בשכבות העליונות של המעטפת, וכן על ידי ניתוח גלים סיסמיים המשתחררים בעת רעידת אדמה.

גלעין כדור הארץ

גלעין כדור הארץ (או: ליבת כדור הארץ) הוא החומר הנמצא במרכז כדור הארץ , 2900 ק"מ מתחת לפני השטח. סביב הגלעין נמצאת המאגמה וסביב המאגמה נמצא קרום כדור הארץ, כשביניהם מפריד "תחום אי הרציפות וייכרט-גוטנברג". רדיוס הליבה הוא בערך 3,500 ק"מ. היא עשויה מניקל ומברזל ומורכבת משכבה חיצונית נוזלית ומליבה פנימית מוצקה. קוטר הגלעין הוא כמחצית מקוטר כדור הארץ, ומסתו 32.4% ממסת כדור הארץ.

השדה המגנטי

בגלעין כדור הארץ שוררת טמפרטורה הגבוהה בהרבה מ"נקודת קירי", הנקודה שבה מתבטלת המגנטיות הטבעית של החומר. לכן משערים שהשדה המגנטי של כדוה"א, נוצר כתוצאה מהתחככות וסיבוב הגלעין החיצוני הנוזלי על הגלעין הפנימי המוצק, תנועה זו יוצרת זרמים חשמליים , בדומה לדינמו, וכך מתקבל השדה המגנטי של כדור הארץ.