Brown & Mussett The Inaccessible Earth 06 Chapter (1119259), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Внутреынее ядро составляет в настоящее время 1,7/ массы Земли, и если ово содержит около Ю/ никеля, то в современном составе внешнего ядра оказьеается около 86/ железа, 12/ серы и 2;/ никеля. Хотя этот состав, включающий 33/ ге$, близок к эвтектике (в которой должно быть около 48/ Ре$; см. рис. 6.6, б), до его превращения в настоюцую эвтектику может идти дальнейшая кристаллизация, а теьшература у границы ядра с мантией все еще, вероятно, зыачительно выше температуры эвтектики (самая близхая оценка, по рис. 6.6,6, для 33;/ Ре$ у границы ядра я мантии составляет около 3200'С). Это означает, что можно предвидеп дальнейший рост внутреннего ядра, пока его масса не до- а земнОЕ Ядго 123 стигнет 10;/ массы Земли (около трети массы ядра).
На этой стадии внутреннее ядро будет состоять в основном из почти чистого железа и включать весь имеющийся никель, а во внешнем ядре останется настояшаа эвтектическая смесь, которая, остыв до температуры 1800'С, будет кристаллизоваэься, в результате чего ядро перейдет в твердое состояние. Краткое селержавне. 1.
Исходя из данных о плотности, из материалов исследований по ударному сжатию и из состава метеоритов, состав земного ядра определяется следующим образом: а) внутренняя область, 1,7% массы Земли;железо-никелевый сплав (вероятно, около Ю4 М, 80/ Ге); б) внешняя область, находяппшся в жидком состоянии, около 30/ массы Земли; смесь железа и серы, содержащая примерно 12;/ серы и, вероятно, около У,'/ никеля. 2.
Магнитное поле Земли накладывает ограничения на гипотезы об условиях в ядре, так как вековые вариации поля указывают на существование динамичного источника. Мапштнсе поле, как предполагается, возникает под действием электрических токов, циркулирующих в подвижном внешнем ядре. Эти токи в присутствии вызывающего их слабого магнитного поля создают постоянное поле, генерируемое магнитным динамо (самовозбуждающееся динамо).
Однако для существования такого механизма необходимо, чтобы во внешнем ядре под влиянием тепловых нли иных причин происходила коллекция. 3. Полагают, что на ранней стадии истории Земли все ядро было в расплавленном состоянии, но затем оно остыло, в результате чего образовалось твердое внутреннее ядро. Если этот процесс развивался последовательно, он должен был вызвать во внешнем ядре гравитационную конвекцию, связанную с большим различием плотности между крисгаллизующимися твердыми зернами металла и плавучим сульфидсодержащнм расплавом.
В этом случае выделвется энергия, достаточная для генерации магнитного поля Земли посредством действия динамо (для этого надо 10з-10м Вт). Иначе динамо может приводиться в действие тепловой конвекцией, связанной с радиоактивным распадом 4еК, который может присутствовать в ядре вследствие возможного халькофильного поведения щелочных элементов цри высоких давлениях. Прецессия и тепловая конвекция, обусловленная только кристаллизацией (выделением скрытой теплоты плавления),— недостаточные источники энергии.
4. Результаты экспериментов по плавлению, экстраполированные в область давлений, характерных для ядра, показывают, что сплав Ге-М находится во внутреннем ядре в твердом состоянии, так как он плавится при температуре около 45%'С (температура плавления иа гранвце между внешним и внутренним ядром). В то же время внешнее ядро находится в жидком состоянии, так как примесь серы понижает температуру плавления железа, образуя эвтектику, состоящую из 48;/ Ре$ и 52%Ге (у границы ядра и мантии), с температурой плавления 1800'С.
Поскольку во внешнем ядре металлического железа больше, чем в звтектике, действительная температура ядра заключена между двумя выделенными экстремумами (т.е. в интервале 1800-3900'С у границы с мантией, а наиболее вероятно равна примерно 32()0'С3 Температурный градиент во внешнем ядре, по всей видимости, близок к адиабатнческому, а теплоперенос в мантяю равен приблизительно 101з В. 124 Е. ЗЕМНОЕ ЯДРО Обигне журнальные смемьи, рекомендуемые для дельнеаьяего имения Обзор предстввлвизй об источнике магнитного поля [421. Обнзне книги, рекомендуемые для дальнеаиюго чмения Систематические исследования магнитного полн Земли и его происховдевия [1451.
Теория геомагивтвого динамо [321. Журнальные сяниньзс рекомендуемые для более деннмьного изучения Обсуидение вопроса о радиоактивной и гравитационной знергви а даре [!34, 187, 1381. Книги, рекомендуемые для более денюльного изучения Свойства н состояние ммвого ядра; обпмрвая бибянографяя [1081. Образование ядра в связи с планетной яякрепнсй [18з1. Теория гсомазпитного зознамо [78, Ю51. .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
