Երկիրը Արեգակնային համակարգի մի մասն է, գտնվում է Արեգակից 149,8 միլիոն կիլոմետր հեռավորության վրա և մեծությամբ հինգերորդն է մյուս մոլորակների շարքում։
Մի քիչ Երկիր մոլորակի մասին
Արեգակի շուրջ երկնային մարմնի պտույտի արագությունը 29,765 կմ/վ է։ Այն ամբողջական պտույտ է կատարում 365,24 արեգակնային օրվա ընթացքում։
Մեր Երկիր մոլորակն ունի մեկ արբանյակ։ Սա լուսինն է։ Այն գտնվում է մեր մոլորակի ուղեծրում 384400 կմ հեռավորության վրա։ Մարսն ունի երկու արբանյակ, իսկ Յուպիտերը՝ վաթսունյոթ: Մեր մոլորակի միջին շառավիղը 6371 կմ է, մինչդեռ այն կարծես էլիպսոիդ լինի, բևեռներում մի փոքր հարթեցված և հասարակածի երկայնքով ձգված։
Երկրի զանգվածը և խտությունը
Նրա զանգվածը 5,981024 կգ է, իսկ Երկրի միջին խտությունը՝ 5,52 գ/սմ3։ Միևնույն ժամանակ, երկրակեղևի մոտ այս ցուցանիշը գտնվում է 2,71 գ/սմ3 սահմաններում: Սրանից հետևում է, որ Երկիր մոլորակի խտությունը խորության ուղղությամբ զգալիորեն մեծանում է։ Դա պայմանավորված է նրա բնույթովշենքեր.
Առաջին անգամ Երկրի միջին խտությունը որոշեց Ի. Նյուտոնը, ով այն հաշվարկեց 5-6 գ/սմ3 չափով։ Նրա քիմիական բաղադրությունը նման է երկրային մոլորակներին, ինչպիսիք են Վեներան և Մարսը և մասամբ Մերկուրին: Երկրի բաղադրությունը` երկաթ` 32%, թթվածին` 30%, սիլիցիում` 15%, մագնեզիում` 14%, ծծումբ` 3%, նիկել` 2%, կալցիում` 1,6% և ալյումին` 1,5%: Մնացած տարրերը կազմում են մոտ 1,2%։
Մեր մոլորակը կապույտ ճանապարհորդ է տիեզերքում
Երկրի գտնվելու վայրը Արեգակի մոտ ազդում է որոշակի քիմիական նյութերի առկայության վրա ինչպես հեղուկ, այնպես էլ գազային վիճակում: Դրա շնորհիվ Երկրի կազմը բազմազան է, ձևավորվել են մթնոլորտը, հիդրոսֆերան և լիտոսֆերան։ Մթնոլորտը հիմնականում բաղկացած է գազերի խառնուրդից՝ ազոտ և թթվածին համապատասխանաբար 78% և 21%։ Ինչպես նաև ածխածնի երկօքսիդը՝ 1,6% և աննշան քանակությամբ իներտ գազեր, ինչպիսիք են հելիումը, նեոնը, քսենոնը և այլն։
Մեր մոլորակի հիդրոսֆերան բաղկացած է ջրից և զբաղեցնում է նրա մակերեսի 3/4-ը։ Երկիրն այսօր Արեգակնային համակարգի միակ հայտնի մոլորակն է, որն ունի հիդրոսֆերա։ Ջուրը որոշիչ դեր է խաղացել Երկրի վրա կյանքի առաջացման գործընթացում։ Իր շրջանառության և բարձր ջերմային հզորության շնորհիվ հիդրոսֆերան հավասարակշռում է կլիմայական պայմանները տարբեր լայնություններում և ձևավորում է մոլորակի կլիման։ Այն ներկայացված է օվկիանոսներով, գետերով և ստորգետնյա ջրերով։ Մեր մոլորակի պինդ մասը բաղկացած է նստվածքային գոյացություններից, գրանիտի և բազալտի շերտերից։
Երկրի կառուցվածքը և նրա կառուցվածքը
Երկիրը, ինչպես երկրային խմբի մնացած մոլորակները, ունի շերտավոր ներքին կառուցվածք։ Նրա մեջկենտրոնը միջուկն է։
Հետևում է թիկնոցը, որը զբաղեցնում է մոլորակի ծավալի զգալի մասը, իսկ հետո՝ երկրակեղևը։ Իրենց միջև ձևավորված շերտերը մեծապես տարբերվում են իրենց կազմով: Մեր մոլորակի գոյության ընթացքում, ավելի քան 4,5 միլիարդ տարի, ավելի ծանր ապարներն ու տարրերը գրավիտացիայի ազդեցության տակ ավելի ու ավելի են թափանցել Երկրի կենտրոն: Մյուս տարրերը, ավելի թեթև, մնացին ավելի մոտ նրա մակերեսին:
Ստորգետնյա հետախուզման դժվարություն և անհասանելիություն
Մարդու համար շատ դժվար է թափանցել Երկրի խորքերը։ Կոլա թերակղզում հորատվել է ամենախոր հորերից մեկը։ Նրա խորությունը հասնում է 12 կիլոմետրի։
Մակերևույթից մինչև մոլորակի կենտրոն հեռավորությունը 6300 կիլոմետրից ավելի է։
Օգտագործելով անուղղակի հետազոտական գործիքներ
Դրա պատճառով մեր մոլորակի զգալի խորության վրա գտնվող աղիքները վերլուծվում են ըստ սեյսմիկ հետախուզության արդյունքների։ Նրա մակերեսի մոտ տասը տատանումներ նկատվում են ամեն ժամ Երկրի տարբեր կետերում։ Ստացված տվյալների հիման վրա հազարավոր սեյսմիկ կայաններ ուսումնասիրում են երկրաշարժի ժամանակ ալիքների տարածումը։ Այս թրթռումները տարածվում են ճիշտ այնպես, ինչպես ջրի վրայի շրջանները նետված առարկայից: Երբ ալիքը թափանցում է ավելի սեղմված շերտ, դրա արագությունը կտրուկ փոխվում է: Օգտագործելով ստացված տվյալները՝ գիտնականները կարողացել են որոշել մեր մոլորակի ներքին թաղանթների սահմանները։ Երկրի կառուցվածքում առանձնանում են երեք հիմնական շերտեր։
Երկրակեղևը և նրա հատկությունները
ՎերևԵրկրի կեղևը երկրակեղևն է: Նրա հաստությունը կարող է տատանվել 5 կիլոմետրից օվկիանոսային տարածքներում մինչև 70 կիլոմետր մայրցամաքի լեռնային շրջաններում: Ամբողջ մոլորակի հետ կապված՝ այս պատյանն ավելի հաստ չէ, քան ձվի կճեպը, և դրա տակ մոլեգնում է ստորգետնյա կրակը։ Երկրի աղիքներում տեղի ունեցող խոր գործընթացների արձագանքները, որոնք մենք դիտում ենք հրաբխային ժայթքումների և երկրաշարժերի տեսքով, մեծ ավերածություններ են առաջացնում։
Երկրի ընդերքը միակ շերտն է, որը հասանելի է մարդկանց կյանքի և լիարժեք հետազոտությունների համար: Մայրցամաքների և օվկիանոսների տակ գտնվող երկրակեղևի կառուցվածքը տարբեր է։
Մայրցամաքային ընդերքը զբաղեցնում է երկրագնդի մակերեսի շատ ավելի փոքր տարածք, սակայն ունի ավելի բարդ կառուցվածք: Այն նստվածքային շերտի տակ պարունակում է արտաքին գրանիտե և ստորին բազալտե շերտեր։ Ավելի հին ապարներ են հայտնաբերվել մայրցամաքային ընդերքում՝ գրեթե երկու միլիարդ տարեկան։
Օվկիանոսային ընդերքը ավելի բարակ է՝ ընդամենը մոտ հինգ կիլոմետր, և պարունակում է երկու շերտ՝ ստորին բազալտային և վերին նստվածքային: Օվկիանոսային ապարների տարիքը չի գերազանցում 150 միլիոն տարին։ Կյանքը կարող է գոյություն ունենալ այս շերտում։
Մանտիան և այն, ինչ մենք գիտենք դրա մասին
Կեղևի տակ ընկած է մի շերտ, որը կոչվում է թիկնոց: Նրա և կեղևի միջև սահմանը բավականին կտրուկ ընդգծված է։ Այն կոչվում է Մոհորովիչի շերտ, և այն կարելի է գտնել մոտ քառասուն կիլոմետր խորության վրա։ Մոհորովիչի սահմանը հիմնականում բաղկացած է պինդ բազալտներից և սիլիկատներից։ Բացառություն են կազմում որոշ «լավայի գրպաններ», որոնք հեղուկ վիճակում են։
Մանթիայի հաստությունը գրեթե երեք հազար կիլոմետր է: Նմանատիպ շերտեր հայտնաբերվել են այլ մոլորակների վրա: Այս սահմանին նկատվում է սեյսմիկ արագությունների հստակ աճ 7,81-ից մինչև 8,22 կմ/վ: Երկրի թիկնոցը բաժանված է վերին և ստորին բաղադրիչների։ Այս գեոսֆերաների միջև սահմանը Գալիկինի շերտն է, որը գտնվում է մոտ 670 կմ խորության վրա։
Ինչպե՞ս է ձևավորվել թիկնոցի մասին գիտելիքները:
20-րդ դարի սկզբին ինտենսիվորեն քննարկվում էր Մոհորովիչի սահմանը։ Որոշ հետազոտողներ կարծում էին, որ հենց այնտեղ է տեղի ունենում մետամորֆիկ պրոցեսը, որի ընթացքում առաջանում են բարձր խտությամբ ապարներ։ Այլ գիտնականներ սեյսմիկ ալիքների արագության կտրուկ աճը պայմանավորում են ապարների կազմի փոփոխությամբ՝ համեմատաբար թեթևից ավելի ծանր տեսակների:
Այժմ այս տեսակետը համարվում է հիմնականը մոլորակի ներսում տեղի ունեցող գործընթացների ըմբռնման և ուսումնասիրման մեթոդների մեջ։ Երկրի թիկնոցն ինքնին ուղղակիորեն հասանելի չէ ուղղակի հետազոտության համար՝ իր խորը տեղակայման պատճառով, և այն չի դուրս գալիս մակերես:
Ուստի հիմնական տեղեկատվությունը ստացվել է երկրաքիմիական և երկրաֆիզիկական մեթոդներով։ Ընդհանրապես, առկա աղբյուրների միջոցով վերակառուցումը շատ բարդ խնդիր է։
Թաղանթը, որը ճառագայթում է ստանում կենտրոնից, տաքացվում է վերևում 800 աստիճանից մինչև միջուկի մոտ 2000 աստիճան։ Ըստ էության, ենթադրվում է, որ թիկնոցի նյութը մշտական շարժման մեջ է։
Որքա՞ն է Երկրի խտությունը մանթիայի տարածքում:
Երկրի խտությունը թիկնոցի ներսում հասնում է մոտ 5,9 գ/սմ3: Ճնշումաճում է խորության հետ և կարող է հասնել 1,6 միլիոն մթնոլորտի: Թաղանթում ջերմաստիճանը որոշելու հարցում գիտնականների կարծիքները միանշանակ չեն և բավականին հակասական՝ 1500-10000 աստիճան Ցելսիուս։ Սրանք են գիտական շրջանակներում գերակշռող կարծիքները։
Որքան ավելի մոտ լինի կենտրոնին, այնքան ավելի տաք
Մի միջուկ է տեղադրված Երկրի կենտրոնում։ Նրա վերին մասը գտնվում է մակերեսից (արտաքին միջուկ) 2900 կիլոմետր խորության վրա և կազմում է մոլորակի ընդհանուր զանգվածի մոտ 30%-ը։ Այս շերտը ունի մածուցիկ հեղուկի և էլեկտրական հաղորդունակության հատկություններ: Պարունակում է մոտ 12% ծծումբ և 88% երկաթ։ Միջուկի և թիկնոցի սահմանին Երկրի խտությունը կտրուկ աճում է և հասնում մոտ 9,5 գ/սմ3։ Մոտավորապես 5100 կմ խորության վրա ճանաչվում է նրա ներքին մասը, որի շառավիղը մոտ 1260 կիլոմետր է, իսկ զանգվածը կազմում է մոլորակի ընդհանուր զանգվածի 1,7%-ը։
Ճնշումը կենտրոնում այնքան հսկայական է։ որ երկաթն ու նիկելը, որոնք պետք է հեղուկ լինեն, պինդ վիճակում են։ Ըստ գիտական ուսումնասիրությունների՝ Երկրի կենտրոնը սուպեր էքստրեմալ պայմաններով տեղ է՝ 3,5 միլիոն մթնոլորտ ճնշմամբ և 6000 աստիճանից բարձր ջերմաստիճանով։
Այս առումով երկաթ-նիկել համաձուլվածքը չի անցնում հեղուկ վիճակի, չնայած այն բանին, որ նման մետաղների հալման ջերմաստիճանը 1450-1500 աստիճան Ցելսիուս է։ Կենտրոնում հսկա ճնշման պատճառով Երկրի զանգվածն ու խտությունը բավականին հսկայական են։ Նյութի մեկ խորանարդ դեցիմետրը կշռում է մոտ տասներկուուկես կիլոգրամ: Սա եզակի և միակ վայրն է, որտեղ մոլորակի խտությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան նրա ցանկացած այլ վայրումշերտ.
Բացահայտել Երկրի ներսում փոխազդեցության բոլոր մեխանիզմները ոչ միայն հետաքրքիր, այլև օգտակար կլինի: Մենք կհասկանայինք տարբեր օգտակար հանածոների առաջացումը և դրանց գտնվելու վայրը: Հնարավոր է, որ երկրաշարժի առաջացման մեխանիզմը լիովին հասկանալի դառնար, ինչը հնարավորություն կտար ճշգրիտ նախազգուշացնել նրանց։ Այսօր դրանք անկանխատեսելի են և բերում են բազմաթիվ զոհերի ու ավերածությունների։ Կոնվեկցիոն հոսքերի և լիտոսֆերայի հետ դրանց փոխազդեցության ճշգրիտ իմացությունը կարող է լույս սփռել այս խնդրի վրա: Ուստի ապագա գիտնականները երկար, հետաքրքիր և օգտակար աշխատանք ունեն ողջ մարդկության համար։
