В.Н. Жарков - Внутреннее строение Земли и планет (1119250), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Локальный состав льда Н2 О в недифференцированных моделях спутников, которые содержат по весу 60% Н2 О и 40% «горных пород» (со средней плотностью ∼ 3.8 г/см3 — плотность материала из обыкновенных хондритовых метеоритов;см. текст) как функция расстояния от центра для тел с различными радиусами. Эти кондуктивные модели имеют температуру поверхности 77 K. Выбор температуры поверхности определяется тем фактом, что рассматриваемые модели должны характеризоватьмодели слабо дифференцированных ледяных спутников Сатурна401402ρ , г/см—1.3681.3471.3291.3141.2571.2541.1391.0970.9460.9430.9321.7701.8751.9752.0752.1752.2552.2752.3712.4752.5152.5752.638300.8361.7172.2823.9315.8116.1917.8019.87312.02814.28516.796p, кбар101153255256260271273281292303315328T, K0.00.00.0100.0100.010.011.316.924.131.739.949.1РасплавДифференцированная модельz, 10 км3поверхность—жидк.–лед I—лед V–жидк.—лед VI–лед V————ГП–лед VIГанимедφ1.4041.3902.6381.4111.6831.7071.7261.8571.8861.9161.9461.9822.2432.284ρ , г/см300.6491.1362.9035.2317.0727.56510.01112.41714.78117.54634.77841.831p, кбарлед VIIφ104122136152160167168176183190поверхность—лед II–лед I——лед VI–лед II————199 лед VIII–лед VI269 лед VII–лед III300T, KНедифференцированная модель2.6052.5852.5052.4052.3252.3052.2052.1052.0051.8851.0050.105z, 10 км3Кондуктивные предельные модели Ганимеда, Каллисто, Титана и РеиТаблица 36403z,1.3451.3291.3151.2571.2441.1351.1170.9470.9321.6731.7731.8731.9732.0732.1232.1732.2662.412ρ,—кмг/см301.7683.0143.7374.5506.2067.9829.82211.74913.891p, кбар102254257258263273282292302313T, K0.00.0100.0100.05.811.317.623.930.738.4РасплавДифференцированная модель1.568103поверхность——лед V–жидк.—лед VI–лед V———ГП–лед VIКаллистоφz,км1.6991.6851.6661.3851.3642.1052.2052.3452.4101.8561.8801.9031.9271.9552.1422.1662.1842.197ρ , г/см301.1633.8465.7927.1299.75111.70613.60415.44117.55722.34926.44929.41731.736p, кбар———лед VIIIφ102136155162167175181187192поверхностьлед II–лед I——лед VI–лед II————199 лед VIII–лед V214232246256T, KНедифференцированная модель2.0351.9051.8051.7051.6051.4851.2050.9050.6050.105103Продолжение таблицы 36404z,1.3621.3431.3261.3121.2571.2531.2391.1581.1221.0960.9480.9440.9331.8051.9052.0052.1052.1752.2052.3052.3352.3452.4052.4352.5052.572ρ,–кмг/см300.8561.8302.2203.1553.3143.8435.6356.1797.5229.49411.54213.68816.074p, кбар96146254254256256259269273280290301312324T, K0.00.00.0100.0100.03.13.49.411.216.022.830.037.746.6РасплавДифференцированная модель1.700103поверхность—жидк.–лед I—лед III–жидк.лед V–лед III——лед VI–лед V————ГП–лед VIТитанφz,км2.5692.5202.5052.4052.3052.2352.1052.0051.9051.7651.5051.1050.7050.1051031.3781.3971.6531.6751.6981.7131.8741.9021.9301.9692.1602.2012.2302.250ρ , г/см301.0011.2353.4495.6437.15710.14612.39514.59517.58023.11330.08635.03038.363p, кбар——лед I–лед VIIIлед VIIφ93118141154162167176183190поверхностьлед II–лед I———лед VI–лед II———199 лед VIII–лед VI218249270285T, KНедифференцированная модельПродолжение таблицы 36405—0.9450.9420.9370.9340.5260.6260.7260.765ρ,0.421кмг/см300.1020.3700.6540.998p, кбар747789108147T, K0.00.00.00.00.0РасплавДифференцированная модельРеяповерхность———ГП–лед Iφz,км1.2661.2621.2561.2500.6050.7050.7651.5171.5181.5181.518ρ , г/см300.2020.5150.8061.0781.3001.4581.552p, кбар77818895124148165176T, K———лед IIφповерхность——лед II–лед IНедифференцированная модель0.5050.4050.3050.2050.105103Примечание.
Для этих моделей z обозначает расстояние от центра сферы в километрах, ρ — локальная плотность в г/см3 .На границах, на которых происходит фазовый переход водяного льда, значение плотности относится к фазе, которая расположена ближе к поверхности. p — локальное давление в барах, T — локальная температура в K, и слово «расплав» обозначаетпроцент расплава по массе. В зонах, в которых жидкость сосуществует со льдом, плотность дана для расплавленного льда,который заполняет конкретную оболочку. Природа фазы или химическое изменение указывается в столбце и обозначаетсябуквой φ .z,103Продолжение таблицы 36Чтобы получить представление о строении модельного тела с заданным радиусом, нужно найти радиус спутника (на рис.
114 или 115) и следовать изэтой точки вверх до пересечения с диагональю, которая точно определяет положение поверхности спутника. Это вертикальное сечение представляет вид на«визитную карточку» модели. Лупо при построении рис. 115 моделировал состав горных пород составом обыкновенных хондритовых метеоритов, которыеплотнее чем «Ио-горные породы» примерно на 0.3 г/см3 . Как мы уже отмечали, было бы более логично принять значение ∼ 3 г/см3 для средней плотностигорных пород. Хотя следует отметить, что понижение плотности горных породтолько слабо модифицирует описанные нами модели.12.4.4.
Модели ледяных спутников Сатурна. Уникальные особенности каждого из ледяных спутников Сатурна (см. табл. 32) указывают, что, видимо, все онив разной степени проходили через стадию эндогенной активности. Эти спутники представляют собой холодные тела, но их магмы могут состоять из NH3 ⋅H2 Oс температурой плавления 170 K, СН4 ⋅7Н2 О и других низкотемпературных конденсатов (см. табл.
34). Следовательно разумно предположить, что недра этихспутников построены из смеси льда Н2 О и негидратированных горных породплотностью ∼ 3 г/см3 . Предельные модели Реи приведены в табл. 36. Дляостальных меньших тел можно приближенно использовать однородные недифференцированные модели.ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬАдамса – Вильямсона уравнение 140,141, 147Адиабатические температуры в мантии Земли 178, 182, 264– ядре Земли 180–182Адиабатический градиент температуры 112, 156, 167, 178, 180, 181,243–246– процесс 178, 244–245Адиабаты уравнение 178, 181, 318Актуализма принцип 193Альвена теорема 99Амальтея 361– синхронное вращение 361, 362Андезиты 212Анортозит 330Астеносфера Земли 83, 144, 167Афтершоки 37Ахондриты 375Базальты земные 124–126– лунные 330, 338, 341Безразмерный момент инерции Земли 55, 57Берналла гипотеза 127, 128Бреди теория предвестников 48–50Буллена модель Земли 142Вековые вариации магнитного поля95, 101Венера, магнитное поле 275, 279, 280–, минералогические зоны мантии 285–, модель и состав 284, 293, 297–, палеопериод вращения 276–, распределение температуры, давления и вязкости 284, 300, 301Венера, резонанс первого и второгорода 280–, уравнение состояния 282, 283–, физические параметры 275, 276Видемана – Франца закон 158Водород 307, 311, 316Водородная связь 391Возраст Земли, Луны и метеоритов192, 193, 200, 353–, лунных пород 353Время предвестника 48–50Вязкость астеносферы 143, 163, 176– дислокационная (пластическая)165, 166– диффузионная 162, 163, 166– жидких ядер планет 159– земных недр 65, 86, 159– коры и мантии 159–169, 171, 173,260, 265– недр планет земной группы 300,301407Газовый компонент (Г-компонент)363Галилеевы спутники 361, 365Галилей 366Ганимед 362, 363, 365, 385, 389– данные наблюдений 366– модель 398–402– состав 398–401Генерация тепла в недрах Земли 110,114Геоид 62, 63, 271, 343Геомагнитная шкала времени 187,202–206, 220Геометрическое расхождение волн 26Геометрический градиент 109Геохронология Земли 195, 203Гершель 367Гидратированные силикаты 372Гидрокарбонаты 369Гидромагнитного динамо теория 97, 239Глубинное сейсмическое зондирование на Луне 328, 330Годограф 17, 20Горные породы 122, 123Горячие точки (ГТ) 191, 213, 225,265, 266Гравитационная конвекция 103Гравитационные моменты Земли 59,60– планет-гигантов 306, 309, 310– планет земной группы 275, 276, 295Гравитационный потенциал Земли54, 60, 76– Луны 343– Юпитера и Сатурна 306Графики плавучесть – напряжение258Гриффитса теория трещин 46, 47Групповая скорость 80408Грюнайзена параметр 153, 154, 180,315Гюйгенс 366Давление в центре Земли 119, 135,139, 184– и состав базальтов 124–126– потенциальное и тепловое 315, 316–, распределение в Земле 138–140,143, 152, 153Двухкомпонентная модель образования Земли 321Дебаевская температура 153–155,177, 180– частота 154Дефекты кристаллической структуры 160–162, 164, 165Дефекты Бьерума 391Деформация пластическая 164, 165– при ползучести см.
Ползучесть– упругая 46, 68Джеффриса годографы 19– Гутенберга модель Земли 16, 77,141Дилатансия 48, 49Дилатация 48Диона 361, 365, 368– данные наблюдений 367Дислокации см. Дефекты кристаллической структурыДисперсионные кривые 23, 80Дисперсия волн 22Диссипативная функция 27, 80–84,87–90, 265Дифрагированные волны 20, 21Дрейф континентов 186, 207Дюлонга и Пти закон 155Европа 362, 365, 385, 389– данные наблюдений 366– модель 397, 398– состав 397, 398Замедление вращения Земли 66, 67,69Западный дрейф геомагнитного поля93, 98, 101, 104Затухание сейсмических волн 24, 27,28– собственных колебаний 27Затухания коэффициент 27, 81Землетрясения. Интенсивность 29–, класс 44–, магнитуда см. Магнитуда землетрясений–, механизм очага 33–40–, подобие 40–, частота повторяемости 32Земная кора 14, 28, 82, 114, 115Зона тени 14, 20Изостатическое равновесие 63Изохроны годографов 14– при определении возраста пород198–202Изэнтропический процесс см.