Ο πυρήνας είναι το εξωτερικό στρώμα της Γης . Γνωστή και ως ενδοσφαίρα, είναι μια θερμή μάζα που βρίσκεται στο κέντρο του εσωτερικού του πλανήτη. Η σύνθεσή της περιλαμβάνει έναν στερεό εσωτερικό πυρήνα και έναν υγρό εξωτερικό πυρήνα. Το μαγνητικό πεδίο της Γης παράγεται από ρεύματα μεταφοράς που προκαλούνται από διαφορές στην πυκνότητα της ύλης μέσα στον πυρήνα.
Σε αυτό το άρθρο θα δούμε μια πλήρη ανάλυση σχετικά με τον πυρήνα της Γης και τη σημασία της.
Προέλευση και σχηματισμός
Ο πυρήνας προέκυψε μετά τον πλανήτη. Όταν σχηματίστηκε η Γη πριν από περίπου 4.500 δισεκατομμύρια χρόνια , ήταν απλώς μια ομοιόμορφη μπάλα από θερμό βράχο. Σταδιακά υπέστη ραδιενεργό διάσπαση και η θερμότητα που απελευθερώθηκε κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του πλανήτη τον προκάλεσε να θερμανθεί ακόμη περισσότερο, μέχρι το σημείο τήξης του σιδήρου. Αυτή η στιγμή που η Γη έφτασε σε αυτές τις θερμοκρασίες ονομάζεται Καταστροφή του Σιδήρου. Το λιωμένο υλικό μέσα στο βράχο, μαζί με όλο το βραχώδες υλικό, κινήθηκε με μεγαλύτερο και ταχύτερο ρυθμό. Ως αποτέλεσμα αυτής της κίνησης, λιγότερο πυκνά υλικά όπως το νερό, ο αέρας και τα πυριτικά άλατα σχημάτισαν τον μανδύα της Γης.
Αντίθετα, πυκνότερα και βαρύτερα υλικά όπως ο σίδηρος, το νικέλιο και άλλα βαρέα μέταλλα μπόρεσαν να τραβήξουν τη βαρύτητα της Γης προς τα μέσα. Αυτό οδήγησε στο σχηματισμό αυτού που γνωρίζουμε ως τον πρώτο πρωτόγονο πυρήνα της Γης. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως πλανητική διαφοροποίηση και είναι ο τρόπος με τον οποίο αρχίζουμε να βλέπουμε ότι η Γη αποτελείται από διαφορετικά στρώματα με ξεχωριστά χαρακτηριστικά και συνθέσεις.
Σύνθεση του πυρήνα της Γης
Όπως γνωρίζουμε, ο φλοιός και ο μανδύας της Γης είναι πλούσιοι σε ορυκτά. Ωστόσο, ο πυρήνας της Γης αποτελείται κυρίως από μέταλλα σιδήρου και νικελίου. Επίσης, βρίσκουμε υλικά διαλυτά στο σίδηρο που ονομάζονται σιδηρόφιλα. Αυτά τα στοιχεία δεν είναι καθόλου συνηθισμένα στον φλοιό και, για αυτόν τον λόγο, έχουν ονομαστεί πολύτιμα μέταλλα. Αυτά τα πολύτιμα μέταλλα περιλαμβάνουν το κοβάλτιο, τον χρυσό και την πλατίνα.
Ένα άλλο βασικό στοιχείο που βρίσκεται στον πυρήνα είναι το θείο. Το ενενήντα τοις εκατό όλου του θείου στη Γη βρίσκεται στον πυρήνα. Ο πυρήνας είναι γνωστό ότι είναι το πιο καυτό μέρος του πλανήτη. Οι εσωτερικές δομές αυξάνουν τη θερμοκρασία με την αύξηση του βάθους. Ωστόσο, δεδομένων των περισσότερων από 6.000 χιλιομέτρων που χωρίζουν την επιφάνεια της Γης από τον πυρήνα , είναι αρκετά δύσκολο να γνωρίζουμε τη θερμοκρασία αυτού του κέντρου λιωμένου σιδήρου και νικελίου. Οι θερμοκρασίες δεν είναι σταθερές. Κυμαίνονται ανάλογα με την πίεση, την περιστροφή της Γης και τη σύνθεση των στοιχείων που αποτελούν τον πυρήνα, η οποία σχετίζεται με τη γεωθερμική κλίση.
Δεδομένου ότι τα ρεύματα μεταφοράς προκαλούν την κίνηση των υλικών, υπάρχουν μερικά υλικά που εισέρχονται "νέα" στον πυρήνα ενώ άλλα φεύγουν ξανά και δεν είναι πλέον λιωμένα. Αυτό οφείλεται στην εγγύτητα ή την απόσταση των υλικών από το κέντρο και το πολύ υψηλό σημείο τήξης τους.
Γενικά, οι μελέτες λένε ότι η θερμοκρασία του πυρήνα της Γης κυμαίνεται από περίπου 4000 βαθμούς Κελσίου έως 6000 βαθμούς Κελσίου.
Κύρια χαρακτηριστικά
Μεταξύ των χαρακτηριστικών του, βλέπουμε ότι τα υλικά που συμβάλλουν στη θερμότητα στον πυρήνα είναι η διάσπαση των ραδιενεργών υλικών. Τα ραδιενεργά υλικά απελευθερώνουν μεγάλη ποσότητα ενέργειας όταν διασπώνται. Αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα όταν απελευθερώνεται. Η υπολειμματική θερμότητα από τον σχηματισμό του πλανήτη εξακολουθεί να υπάρχει, θερμαίνοντας τον πυρήνα. Ένας άλλος παράγοντας που συμβάλλει στη θερμότητα είναι η θερμότητα που απελευθερώνεται από τον υγρό εξωτερικό πυρήνα, ο οποίος στερεοποιείται στα όριά του, όπου συναντά τον εσωτερικό πυρήνα. Υπενθυμίζουμε ότι ο εξωτερικός πυρήνας του πλανήτη μας είναι υγρός και ο εσωτερικός πυρήνας είναι στερεός.
Κάθε φορά που κατεβαίνουμε 1 χιλιόμετρο κάτω από την επιφάνεια της Γης, η θερμοκρασία αυξάνεται κατά περίπου 25 βαθμούς Κελσίου. Αυτό σημαίνει ότι η γεωθερμική κλίση είναι περίπου 25 βαθμοί Κελσίου. Το όριο μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού πυρήνα είναι γνωστό ως ασυνέχεια Bullen. Το εξώτατο τμήμα του πυρήνα βρίσκεται περίπου 3.000 χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας. Αλλά το χειρότερο είναι ότι ο πυρήνας της Γης έχει βάθος περίπου 6.000 χιλιόμετρα.
Για να σας δώσουμε μια ιδέα για το πόσο λίγο έχουμε τρυπήσει τον πλανήτη μας, η βαθύτερη τρύπα που έχει ποτέ τρυπηθεί έφτασε μόνο τα 12,3 χλμ. Είναι σαν να τρυπάμε ένα μήλο. Έχουμε τρυπήσει μόνο τη λεπτή φλούδα (και ούτε καν αυτό).
Στρώματα πυρήνα
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα βασικά στρώματα.
Εξωτερικός πυρήνας
Έχει πάχος περίπου 2.200 χλμ. και αποτελείται από υγρό σίδηρο και νικέλιο. Η θερμοκρασία του είναι περίπου 5000 βαθμοί Κελσίου. Το υγρό μέταλλο σε αυτό το στρώμα έχει πολύ χαμηλό ιξώδες, επομένως μπορεί εύκολα να παραμορφωθεί και να διαμορφωθεί. Σε αυτήν την περίπτωση, εμφανίζονται αρκετά βίαια ρεύματα μεταφοράς, τα οποία δημιουργούν το μαγνητικό πεδίο της Γης.
Το πιο ζεστό μέρος του εξωτερικού πυρήνα βρίσκεται στην ασυνέχεια του Bullen.
Εσωτερικός πυρήνας
Είναι μια πολύ ζεστή και πυκνή μπάλα που αποτελείται κυρίως από σίδηρο. Η θερμοκρασία φτάνει περίπου τους 5200 βαθμούς Κελσίου. Η πίεση εδώ είναι σχεδόν 3,6 εκατομμύρια ατμόσφαιρες.
Η θερμοκρασία του εσωτερικού πυρήνα είναι πολύ πάνω από το σημείο τήξης του σιδήρου. Ωστόσο, παραμένει στερεός. Αυτό συμβαίνει επειδή, σε αντίθεση με τον εξωτερικό πυρήνα, η ατμοσφαιρική πίεση είναι πολύ μεγαλύτερη, εμποδίζοντάς τον να λιώσει. Σχετικά με αυτό το φαινόμενο, μπορούμε να αναφέρουμε ότι ο πυρήνας της Γης είναι ακίνητος.
Με αυτές τις πληροφορίες θα μπορούν να γνωρίζουν περισσότερα για τον πυρήνα της Γης και τα χαρακτηριστικά της.
