A Föld szerkezete
A Föld szerkezete rétegekre tagolódik. Ezek a rétegek fizikailag és kémiailag is különböznek egymástól. A Földnek van egy külső szilárd rétege, a kéreg, egy nagy viszkozitású réteg, a köpeny, egy folyékony réteg, amely a mag külső része, a külső mag, és egy szilárd középpont, a belső mag. A Föld alakja lapított szferoid, mivel a pólusoknál kissé lapított, az egyenlítőnél pedig kidudorodik.
Az e rétegek közötti határokat szeizmográfokkal fedezték fel, amelyek megmutatták, hogy a földrengések során a rezgések hogyan pattannak vissza a rétegekről. A földkéreg és a földköpeny között van egy határ, a moho. Ez volt az első felfedezés a Föld szerkezetében bekövetkező jelentős változásról, ahogyan mélyebbre megyünk.
- A földkéreg a Föld legkülső rétege. Szilárd kőzetekből áll. Többnyire a könnyebb elemekből, szilíciumból, oxigénből és alumíniumból áll. Emiatt sziális (szilícium = Si; alumínium = Al) vagy felsinek is nevezik.
- A földköpeny a földkéreg alatti réteg. Főleg oxigénből, szilíciumból és a nehezebb magnéziumból áll. Sima (Si a szilícium + ma a magnézium) vagy mafikus kőzetnek nevezik. Maga a köpeny rétegekre oszlik.
- A köpeny legfelső része szilárd, és a kéreg alapját képezi. Ez a nehéz kőzet, a peridotit alkotja. A kontinentális és óceáni lemezek magukban foglalják mind a tulajdonképpeni kérget, mind a köpeny e legfelső szilárd rétegét. Ez a tömeg együtt alkotja a litoszférát. A litoszféra lemezei az alatta lévő félig folyékony eszténoszférán lebegnek.
- Felső eszténoszféra: magma
- Alsó eszténoszféra
- Alsó köpeny
- A Föld magja szilárd vasból és nikkelből áll, és körülbelül 5000-6000 °C-os hőmérsékletű.
- A külső mag a köpeny alatti folyékony réteg.
- A belső mag a Föld középpontja.
Ezeknek a hatásoknak a teljes magyarázata még nem világos. Úgy tűnik, hogy a magas hőmérséklet és nyomás változásokat okoz az ásványok kristályosodásában, így az összetétel a folyadék és a kristályok egyfajta változó keveréke lehet.
Földi metszeti ábra. Az arányok nem pontosak
A moho
A moho, amelyet helyesen Mohorovičić-diszkontinuitásnak neveznek, a földkéreg és a földköpeny közötti határvonal. Andrija Mohorovičić horvát szeizmológus fedezte fel 1909-ben. Ő fedezte fel, hogy a földrengések szeizmogramjain kétféle szeizmikus hullám látható. Van egy sekély, lassabb hullám, amely először érkezik, és egy mély, gyorsabb hullám, amely másodikként érkezik. Arra a következtetésre jutott, hogy a mélyebb hullám sebessége megváltozik, ahogyan a köpeny alá ér. Azért ment gyorsabban, mert a köpeny anyaga különbözik a kéreg anyagától.
A kontinensek felszíne alatt 30-40 km mélyen, az óceánok feneke alatt ennél kisebb mélységben található.
Lyukak fúrása
A geológusok már évek óta próbálnak a Mohóhoz eljutni. Az 1950-es évek végén és az 1960-as évek elején a Mohole projekt nem kapott elég támogatást, és 1967-ben az Egyesült Államok Kongresszusa törölte. A Szovjetunió is tett erőfeszítéseket. Ők 15 év alatt 12 260 méteres mélységig jutottak el, ami a világ legmélyebb lyukának számított, mielőtt 1989-ben feladták a kísérletet.
A diszkontinuitás elérése még mindig fontos tudományos cél. Egy újabb javaslat egy önleereszkedő volfrámkapszulát tervez. Az elképzelés szerint a kapszulát radioaktív anyaggal töltenék meg. Ez elegendő hőt adna le ahhoz, hogy megolvasztja a környező kőzetet, a kapszulát pedig a gravitáció húzná lefelé.
A japán Chikyū Hakken ("Föld felfedezése") projekt azt tervezi, hogy egy fúróműhely segítségével fúrja át a vékonyabb óceáni kérget. 2012. szeptember 6-án a Chikyu tudományos mélytengeri fúróhajó új világrekordot állított fel azzal, hogy a Csendes-óceán északnyugati részén, a japán Shimokita-félszigetnél a tengerfenék alatt több mint 2111 méter mélyről fúrt le és vett kőzetmintákat.
Macquarie-sziget
A Tasmániánál fekvő Macquarie-sziget két hatalmas óceáni lemez, a Csendes-óceáni és az Indo-Ausztráliai lemez találkozási pontján fekszik. A szigetet a földköpeny mélyéről felfelé nyomott anyag alkotja. Úgy gondolják, hogy a zöld ophiolit kőzet a mohónál keletkezett, és egy óceánközépi gerinc hozta fel. Most azért kerül a felszínre, mert a két lemez összecsúszik. Ez az egyetlen hely a Földön, ahol jelenleg ez történik. Vannak más helyek is, ahol ophiolit található, de ezeket sok millió évvel ezelőtt hozták fel. Az ophiolitok a világ minden nagyobb hegységövében megtalálhatók.
Kérdések és válaszok
K: Melyek a Föld rétegei?
V: A Föld szerkezete négy rétegre oszlik. Ezek közé tartozik egy külső szilárd réteg, amelyet kéregnek neveznek, egy nagy viszkozitású réteg, amelyet köpenynek neveznek, egy folyékony réteg, amely a mag külső részét képezi, amelyet külső magnak neveznek, és egy szilárd középpont, amelyet belső magnak neveznek.
K: Hogyan írható le a Föld alakja?
V: A Föld alakját lapított szferoidként írják le, ami azt jelenti, hogy a pólusoknál kissé lapított, az egyenlítőnél pedig domború.
K: Mit fedeztek fel a földkéreg és a földköpeny között?
V: A földkéreg és a földköpeny között egy Moho nevű határvonalat fedeztek fel. Ez a felfedezés a mélyebbre jutva jelentős szerkezetváltozásokat mutatott.
K: Milyen elemek alkotják a földkéreg nagy részét?
V: A földkéreg nagy részét főként könnyebb elemek, például szilícium, oxigén és alumínium alkotja. Emiatt sziális (szilícium = Si; alumínium = Al) vagy felsikus kéregnek nevezik.
K: Mi alkotja a földköpeny nagy részét?
V: A Föld köpenyének nagy része főleg oxigénből, szilíciumból és nehezebb magnéziumból áll, ezért sima (Si a szilícium + ma a magnézium) vagy mafikusnak nevezik.
K: Milyen típusú kőzet alkotja a földköpeny legfelső részét ?
V: A köpeny legfelső része képezi a kéreg alapját, és nehéz kőzetből, peridotitból áll. A kontinentális és óceáni lemezekkel együtt a litoszférát alkotja.
K:Mik a Föld magjának jellemzői és összetétele? V: A Föld magja főként vasból és nikkelből áll, hőmérséklete 5000-6000 °C körül van, hasonlóan a Nap fotoszférájához. Összetétele a magas nyomás és hőmérséklet miatt változó keverékű folyadék és kristályok keveréke lehet.
