Ziemia wciąż skrywa wiele tajemnic, mimo że nasza planeta liczy już 4,5 mld lat. Niektórzy twierdzą, że jest płaska, inni wierzą, że jest pusta w środku, choć naukowcy mają konkretne dowody, że jest zupełnie inaczej. Przyjrzyjmy się, jak jest zbudowana nasza planeta.
Nikt nie ma pewności, co dokładnie jest we wnętrzu Ziemi, bo do jądra nigdy nie dotarliśmy i nigdy go nie zbadamy. Budowa wszystkich planet skalistych jest podobna, a Ziemia jest książkowym przykładem pasującym do szablonu.
Naukowcy wiedzą, że Ziemia składa się z warstw, które różnią się od siebie składem i na ogół są coraz gorętsze w miarę przemieszczania w kierunku centrum planety. Rozbierzmy Ziemię jak cebulę.
Warstwy Ziemi można podzielić na następujące elementy:
- Skorupa – 5-70 km grubości
- Płaszcz – grubość 2900 km
- Rdzeń zewnętrzny – grubość 2200 km
- Rdzeń wewnętrzny – 1230-1530 km grubości
Skorupa Ziemi
Skorupa ziemska jest tym, po czym chodzimy każdego dnia. Jest to stosunkowo cienka, najbardziej zewnętrzna warstwa naszej planety. Ma ona temperaturę od 500 do 1000 stopni Celsjusza. Skorupę ziemską można podzielić na dwa rodzaje – kontynentalną i oceaniczną.
Skorupa ziemska ma od 5 do 70 km grubości (w zależności od miejsca). Skorupa kontynentalna tworzy lądy i jest grubsza (35-70 km), mniej gęsta i składa się głównie z granitu skalnego. Skorupa oceaniczna stanowi dna oceanów i jest cieńsza od skorupy kontynentalnej (5-7 km), gęstsza i zbudowana z bazaltu.
Co ciekawe, skorupa ziemska stanowi tylko 1% objętości Ziemi.
Płaszcz Ziemi
Tuż pod skorupą znajduje się płaszcz Ziemi. Jest to warstwa półpłynna, plastyczna, stanowiąca 84% objętości naszej planety. Płaszcz ziemski ma 2900 km grubości i jest podzielony na trzy główne strefy: litosferę, astenosferę i mezosferę.
Litosfera jest nieco myląca, ponieważ składa się zarówno z dolnej części skorupy, jak i górnej części płaszcza. Ma ok. 100 km grubości i buduje ją 15 głównych płyt tektonicznych. Astenosfera jest warstwą płynną, po której dryfują wspomniane płyty tektoniczne. Najgłębszą częścią płaszcza jest mezosfera, gdzie temperatura i ciśnienie stają się tak wysokie, że skały stają się sztywne i tracą swoją plastyczność.
Najczęstszym minerałem w płaszczu Ziemi są oliwiny, których szlachetną odmianą są klejnoty zwane perydotami. W medycynie ludowej radzono pić wszelkie napoje zdrowotne z naczyń wykonanych z perodytów – miało to zapewnić szybsze i skuteczniejsze działanie.
Rdzeń zewnętrzny
Rdzeń zewnętrzny leży tuż pod płaszczem. Ta cienka warstwa składa się z żelaza i niklu. Obraca się wraz z ruchem wirowym planety i wytwarza pole magnetyczne. To właśnie ono chroni nas przed promieniowaniem słonecznym. Rdzeń zewnętrzny ma grubość ok. 2200 km i jest bardzo gorący, bo nagrzewa się do nawet 6100 stopni Celsjusza.
Naukowcy już od dawna zdają sobie sprawę, że bez ziemskiego pola magnetycznego, a więc i bez rdzenia zewnętrznego, Ziemia byłaby podobna do Marsa.
Rdzeń wewnętrzny
Rdzeń wewnętrzny jest najgłębszą warstwą Ziemi. Składa się także z niklu i żelaza (jak rdzeń zewnętrzny), ale panujące tu wysokie ciśnienie sprawia, że skały nie są już płynne. Temperatury panujące w rdzeniu wewnętrznym są tak wysokie jak powierzchnia Słońca, czyli mają ok. 5500 stopni Celsjusza. Rdzeń wewnętrzny ma grubość od 1230 do 1530 km.
Ciekawe jest to, że rdzeń wewnętrzny Ziemi przyrasta o 1 mm rocznie. Ostatecznie, cały rdzeń zewnętrzny będzie krzepnąć i zamieniać się w rdzeń wewnętrzny.
Łańcuchy górskie ukryte pod powierzchnią Ziemi?
W ubiegłym roku naukowcy z Uniwersytetu Princeton i Instytutu Geodezji i Geofizyki w Chinach odkryli masyw górski znajdujący się ok. 660 km pod powierzchnią Ziemi. To odkrycie zmotywowało zwolenników jednej z teorii spiskowych mówiących, że nasza planeta jest wewnątrz pusta, a nawet znajduje się tam ukryta cywilizacja – z górami, rzekami i miastami. Geolodzy stonowali zapędy pseudonaukowców twierdząc, że obecność łańcucha górskiego na granicy górnego i dolnego płaszcza ziemskiego nie jest niczym niezwykłym.
Struktury na głębokości 660 km są bardziej wyraziste niż Góry Skaliste czy Appalachy. Nie wiemy, jak wysokie są to góry, ale prawdopodobnie mierzą znacznie więcej niż jakiekolwiek łańcuchy górskie obserwowane na powierzchni.
Wenbo Wu z Uniwersytetu Princeton
Odkrycie podziemnych łańcuchów górskich jest istotne dla zrozumienia budowy naszej planety. Do niedawna, nie było wiadome, gdzie znajdują się granice między poszczególnymi warstwami płaszcza Ziemi i jakie są zasadnicze różnice między nimi. Niektóre badania wskazywały, że górny i dolny płaszcz Ziemi są różne pod względem chemicznym, czyli prawdopodobnie się nie mieszają. Inne obserwacje z kolei sugerowały, że różnic między warstwami nie ma, a to by oznaczało, że są zaangażowane w wymianę ciepła.
Odkrycie podziemnych łańcuchów górskich po części potwierdza oba poglądy. Góry mogły powstać poprzez mieszanie się warstw płaszcza Ziemi, a fakt, że przetrwały do dzisiaj świadczy, że dzisiaj nie łączą się one zbyt dobrze. To mogłoby oznaczać, że o budowie wewnętrznej Ziemi wciąż jeszcze wiele nie wiemy. Pewne stałe elementy są niezmienne, ale wiele z nich może być cały czas w ruchu i nieustannie się zmieniać.
Badanie Ziemi ma istotne konsekwencje dla dziedzin nauki innych niż geologia. Lepsze poznanie naszej planety, to lepsze zrozumienie procesów zachodzących na obcych globach – nie tylko w Układzie Słonecznym, ale i w odległych zakątkach Wszechświata.
