راهنمای جامع طبقات زمین

ترکیب زمین: نگاهی دقیق‌تر

سیاره ما از چندین لایه یا طبقه تشکیل شده است که هر کدام نقش حیاتی در ساختار و عملکرد کلی زمین دارند. از هسته که در اعماق مرکز زمین قرار دارد گرفته تا گوشته و پوسته‌ای که سطحی را که در آن زندگی می‌کنیم تشکیل می‌دهد، درک این لایه‌ها اطلاعات ارزشمندی در مورد فرآیندهای زمین‌شناسی که سیاره ما را شکل داده‌اند، ارائه می‌دهد. همانطور که تحقیقات در مورد لایه‌های زمین، اطلاعات بیشتری در مورد ترکیب و رفتار آنها آشکار می‌کند، دانش ما از تاریخ و آینده زمین نیز رو به رشد است.

هسته از آهن و نیکل تشکیل‌شده و داغ‌ترین لایه زمین است.

اجزای اصلی هسته زمین

هسته، درونی‌ترین لایه زمین، به دو بخش تقسیم می‌شود: هسته بیرونی و هسته داخلی. هسته داخلی جامد که عمدتاً از آهن و نیکل تشکیل شده است، دمای تخمینی حدوداً 5700 کلوین (5400 درجه سانتیگراد؛ 9800 درجه فارنهایت) دارد. از سوی دیگر، هسته بیرونی یک سیال با ویسکوزیته یا گرانروی کم با دمای بین 8132 درجه فارنهایت و 9932 درجه فارنهایت (4500 درجه سانتیگراد و 5500 درجه سانتیگراد) است. این تفاوت دما و حرکت هسته بیرونی مایع، برای تولید میدان مغناطیسی زمین که از ما در برابر تشعشعات مضر کیهانی محافظت می‌کند، بسیار مهم است.

هسته زمین دارای ویژگی‌های زیر است:

• شعاع هسته داخلی 1220 کیلومتر است.
• هسته بیرونی تا شعاع 3400 کیلومتر امتداد دارد.
• چگالی هسته بیرونی بسیار بیشتر از گوشته یا پوسته است و بین 9900 تا 12200 کیلوگرم بر متر مکعب است.
• فشار در هسته داخلی بیش از 3 میلیون برابر بیشتر از سطح زمین است و آن را به یک محیط فوق‌العاده شدید تبدیل می‌کند.

فرایندهای فعال در گوشته

گوشته، یک لایه ضخیم زمین است که تا عمق 2890 کیلومتری امتداد دارد، از سیلیکات‌های جامد تشکیل شده است و می‌تواند به گوشته بالایی و پایینی تقسیم شود و یک منطقه گذار در بین آن دو قرار دارد. گوشته بالایی دارای محدوده دمایی نسبتاً بالایی است. تخمین زده می‌شود که دمای آن بین 500 درجه سانتیگراد تا 900 درجه سانتیگراد (932 – 1652 درجه فارنهایت) باشد. گوشته پایینی فشار شدیدی را تجربه می‌کند که از 237000 اتمسفر تا 1.3 میلیون اتمسفر در نزدیکی هسته خارجی متغیر است.

همرفتی یا جابجایی گوشته (mantle convection)، یعنی فرآیند بالا‌رفتن مواد داغ به سمت سطح و پایین‌آمدن مواد سردتر به عمق، نقش مهمی در حرکت صفحات تکتونیکی در پوسته دارد. این حرکت مسئول فرآیندهای زمین‌شناسی مختلفی مانند زلزله، فوران‌های آتشفشانی و تشکیل رشته‌کوه‌ها است. به نوبه خود، الماس‌هایی که در گوشته ساخته می‌شوند، به دلیل فرآیندهای تکتونیکی، توسط ماگمایی (سنگ‌های مذاب) که از اعماق می‌آید به سطح منتقل می‌شوند.

خصوصیات پوسته

پوسته زمین که بیرونی‌ترین لایه سیاره ما را تشکیل می‌دهد، به پوسته قاره‌ای و پوسته اقیانوسی تقسیم می‌شود. پوسته قاره‌ای تراکم کمتری دارد و از سنگ‌های سیلیکات آلومینیوم سدیم پتاسیم مانند گرانیت تشکیل شده است، ولی پوسته اقیانوسی عمدتاً از مواد سنگی متراکم و جامد مانند سنگ‌های آذرین سیلیکات آهن منیزیم تشکیل شده است. بازالت یک نمونه بارز از آن‌ها است. ضخامت متوسط پوسته زمین تقریباً 40 کیلومتر است.

صفحات تکتونیکی، یعنی بخش‌های بزرگی از گوشته و پوسته بالایی زمین، مسئول بسیاری از فرآیندهای زمین‌شناسی، از جمله زلزله و فوران‌های آتشفشانی هستند. حرکت این صفحات توسط جریان‌های همرفتی گوشته هدایت می‌شود که در اثر حرکت ماگما در گوشته ایجاد می‌شوند. این جابجایی مداوم و تعامل صفحات تکتونیکی، سطح زمین را در طول میلیون‌ها سال، شکل داده است.