Ինչպե՞ս է Երկրի միջուկը միլիարդավոր տարիներ շարունակ մնացել նույնքան տաք, որքան արևի մակերեսը
Երկիր մոլորակի կառուցվածքը նման է սոխի կառուցվածքին․ այն բաղկացած է իրար հաջորդող շերտերից: Ամենավերևի շերտը երկրակեղևն է, ավելի ներքև՝ միջնապատյանը, որը հիմնականում ամուր քարից է բաղկացած։ Դրանից ներքև արդեն գտնվում է արտաքին միջուկը, որը բաղկացած է հեղուկ երկաթից, այնուհետև արդեն ներքին միջուկն է, որը կազմված է ամուր երկաթից և Լուսնի մոտ 70%-ի չափ է: Որքան մոտենում ենք Երկրի միջուկին, ջերմաստիճանն ավելի է բարձրանում, իսկ միջուկի որոշ մասեր այնքան տաք են, որքան արևի մակերեսը: Բայց ինչո՞ւ է դա այդպես և ինչպե՞ս է ստացվել, որ միլիոնավոր տարիներ Երկրի միջուկը պահել է իր տաքությունը առ այսօր։
Ուղևորություն դեպի Երկրի կենտրոն
Ինչպես տեղեկացնում է Space.com-ը, գիտնականները, որպեսզի հասկանան, թե ինչ կա Երկրի ընդերքում, օգտագործում են սեյսմիկ թրթռումներ։ Մինչև 30 կիլոմետր խորության վրա դեռ երկրակեղևն է, որը լողում է միջնապատյանի վերևում: Միջնապատյանի վերևի շերտը սովորաբար շարժվում է երկրակեղևի հետ միասին։ Դրանք միասին կոչվում են լիթոսֆերա, որի հաստությունը կազմում է միջինը մոտ 100 կիլոմետր, թեև որոշ վայրերում այն կարող է ավելի հաստ լինել:
Լիտոսֆերան բաժանված է մի քանի խոշոր բլոկների, որոնք կոչվում են տեկտոնական սալեր: Դրանք փազլի մասերի պես իրար միանալով ծածկում են Երկրի մակերեսը: Ընդորում, այդ սալերը ստատիկ վիճակում չեն․ դրանք շարժվում են՝ երբեմն մի քանի տարիների ընթացքում ընդամենը 1-2 սմ, երբեմն՝ ավելի շատ ու ավելի հանկարծակի է: Հենց այս շարժումն է, որ առաջացնում է երկրաշարժեր և հրաբխային ժայթքումներ:
Ավելին, տեկտոնական սալերի շարժումը վճռորոշ նշանակություն ունի և խթանում է կյանքի էվոլյուցիան Երկրի վրա, քանի որ շարժվող սալերը փոխում են շրջակա միջավայրը և ստիպում, որպեսզի Երկրի վրա գտնվող կյանքը հարմարվի նոր պայմաններին:
Շարունակական ջերմություն
Տեկտոնական սալերի շարժումը պահանջում է տաք միջնապատյան: Որքան շատ ես մոտենում Երկրի միջուկին, այդքան ջերմաստիճանը բարձրանում է։
Սալերի հատակին՝ մոտ 100 կիլոմետր խորության վրա, ջերմաստիճանը կազմում է մոտ +1,300 աստիճան Ցելսիուս: Միջնապատյանի և արտաքին միջուկի սահմանին, որը գտնվում է 2900 կիլոմետր խորության վրա, ջերմաստիճանը կազմում է մոտ +2700 աստիճան: Իսկ արդեն արտաքին միջուկի և միջուկի սահմանագծին ջերմաստիճանը կրկնապատկվում է՝ հասնելով 6000 աստիճանի։ Հենց այս հատվածն է, որն այնքան տաք է, որքան արևի մակերեսը։
Նման բարձր ջերմաստիճանի պարագայում գրեթե ամեն ինչ գոլորշիանում է և վերածվում գազի: Բայց քանի որ միջուկը գտնվում է մոլորակի խորքում բարձր ճնշման տակ, երկաթը, որից այն կազմված է, մնում է հեղուկ կամ պինդ վիճակում:
Որտեղի՞ց է ի վերջ այդ ջերմությունը ստացվում
Այդուհանդերձ, հարց է ծագում, թե որտեղից է այդքան ջերմությունն ստացվում։ Բնականաբար ոչ արևից։ Չնայած Արեգակը տաքացնում է մեզ և Երկրի մակերևույթի բոլոր բույսերին և կենդանիներին, սակայն արևի լույսը չի կարող շատ թափանցել երկրագնդի ներսը, հատկապես այդքան մեծ խորության վրա։
Իրականում կա ջերմության երկու աղբյուր։ Մեկն այն ջերմությունն է, որը Երկիրը ժառանգել է 4,5 միլիարդ տարի առաջ իր ձևավորման ժամանակ: Երկիրը ստեղծվել է արեգակնային միգամածությունից՝ հսկա գազային ամպից, ժայռերի և բեկորների անվերջ բախումների և միաձուլումների պայմաններում, գործընթաց, որը տևել է տասնյակ միլիոնավոր տարիներ։
Այդ բախումների հետևանքով ահռելի քանակությամբ ջերմություն է առաջացել, որը բավական էր ամբողջ Երկիրը հալեցնելու համար: Թեև այդ ջերմության մի մասը կորել է տիեզերքում, դրա մնացած մասը փակվել է Երկրի ներսում, որտեղ դրա մեծ մասը մնում է մինչ այսօր:
Ջերմության մյուս աղբյուրը՝ ռադիոակտիվ իզոտոպների քայքայումն է, որը տեղի է ունենում Երկրի վրա ամենուր: Ռադիոակտիվ իզոտոպները կայուն չեն։ Նրանք թողարկում են էներգիայի կայուն հոսք, որը վերածվում է ջերմության: Կալիում-40, թորիում-232, ուրան-235 և ուրան-238․ սրանք ռադիոակտիվ իզոտոպներն են, որոնք Երկրի միջուկը տաք են պահում։ Տաք միջուկի և միջնապատյանի հետ մեկտեղ, էներգիա արտազատող այս իզոտոպները ջերմություն են ապահովում տեկտոնական սալերի շարժումը խթանելու համար։
Չկա ջերմություն, չկա նաև սալերի շարժում, հետևաբար նաև կյանք
Նույնիսկ հիմա շարժվող տեկտոնական սալերը շարունակում են փոխել Երկրի մակերևույթը՝ միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիների ընթացքում անընդհատ ստեղծելով նոր հողեր և նոր օվկիանոսներ: Տեկտոնական սալերը նշված երկար ժամանակահատվածում ազդում են նաև մթնոլորտի վրա։
Առանց Երկրի ներքին ջերմության, տեկտոնական սալերը չէին շարժվի։ Արդյունքում Երկիրը կսառչեր։ Մեր աշխարհը, հավանաբար, կլիներ չբնակեցված։