Почему в центре земли горячо

Автор

Почему центр Земли горячий — объяснение для детей

Расскажем о том, Почему центр Земли горячий на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям.

Дети могут и не знать, что ходят буквально по раскаленному пламени, поэтому родители или учителя в школе должны объяснить так, чтобы стало понятно даже для самых маленьких. Земля, как и остальные планеты Солнечной системы, развивалась очень активно и насыщенно. В космосе можно найти некие области – «планетные питомники». Они заполнены газом, пылью и различными элементами. Когда внутри них накапливается давление, в сочетании с потенциальным «спусковым крючком» (например, взрыв старой звезды), это приводит к формированию звезды, и все содержимое взрывается наружу. На начальных этапах создания звезд и планет высвобождается невероятное количество энергии. Часть этой энергии – причина, почему центр Земли такой горячий.

В объяснение для детей важно добавить, что не все планеты наделены горячим центром или ядром. Считается, что, когда Земля формировалась в течение миллиардов лет, существовали большие куски астероидов и планетарных объектов, поражающих друг друга из-за взрыва. Когда каждый из них врезался в другой, вырабатывалась энергия, подогревающая центр. Каждый «толчок» также заставлял планету вращаться. С каждым новым попаданием повышался уровень энергии, а тепло продвигалось дальше к центру.

Чем больше планета перенесла потрясений, тем больше она развивала внутреннюю энергию. Вращение также усиливало гравитацию, а горячий расплавленный металл, содержащийся в астероидах, медленно создавал магнитное поле. Родители могут изобразить это схематически, чтобы доступнее объяснить детям: чем больше предметов попадало и поглощалось, тем глубже тепло погружалось в центр развивающейся Земли.

Температуры и химические реакции стали настолько активными, что вызвали радиоактивность, которая фактически сделала из центра Земли «тепловой двигатель». Это означает, что он поддерживает регенерацию и заменил все, что могло бы ускользнуть при любом процессе охлаждения.

Дети могут и не знать, что человечество называют «обитателями коры». Это потому, что мы существуем вместе со всеми животными и растениями на «земной коре». Но глубоко под землей находится ядро, и между ним и земной корой расположено много слоев. Само ядро занимает размер карликовой планеты (например, как Плутон). Оно состоит из двух частей. Одна и них – внутренняя сердцевина размером с Луну. Считается, что у нее такая же плотность, как и у стали. Следующий шар ядра – слой горячего расплавленного металла. Кроме того, это мантия – горячая расплавленная порода. Именно в ней содержится большая часть земного тепла.

Чтобы объяснение для детей было полным, не забывайте рассказать о внешней охлаждаемой поверхности – «корка», на которой мы живем. Когда давление нарастает в мантии, появляются трещины, поражающие всю поверхность. Если давление увеличивается, то может вытолкнуть поверхность, и расплавленная порода из мантии должна извергнуться. Именно так действуют вулканы. Хотя мы думаем, что ходим по твердой почве, внешняя кора фактически плавает на мантии и движется. Но это происходит слишком медленно, поэтому мы не замечаем никаких изменений, если давление не нарастает и не происходит землетрясения.

Тепло, исходящее из центра Земли, – причина того, что планета постоянно меняется. Горячее ядро ​​появилось еще, когда наша планета впервые родилась, и все еще продолжает генерировать тепло.

Почему земное ядро не остывает?

Почему земное ядро не остывает и остается разогретым до температуры приблизительно 6000°C на протяжении уже 4,5 млрд лет? Вопрос крайне сложный, на который к тому же наука не может дать на 100% точный вразумительный ответ. Однако на это есть объективные причины.

Компания «Евина Декор» предлагает услуги по отделке лепниной любых помещений любой сложности, а также по разработке элементов лепного гипсового декора различной сложности. Многолетний опыт. Сотни успешно завершенных проектов. Множество наград и благодарностей.

Излишняя таинственность

Излишняя, так сказать, таинственность земного ядра связана с двумя факторами. Во-первых, никто достоверно не знает как, когда и при каких обстоятельствах оно сформировалось, — происходило это во время формирования протоземли либо уже на ранних стадиях существования сформированной планеты — все это большая загадка. Во-вторых, образцы из земного ядра достать абсолютно невозможно — наверняка никто не знает из чего оно состоит. Более того, все данные, которые нам известны о ядре собраны по косвенным методам и моделям.

Почему ядро Земли остается горячим?

Чтобы попытаться понять почему земное ядро не остывает на протяжении столь длительного времени нужно для начала разобраться за счет чего оно нагрелось изначально. Недра нашей как и любой другой планеты неоднородны, они представляют собой относительно четко разграниченные слои разной плотности. Но так было не всегда: тяжелые элементы медленно опускались вниз, формируя внутренне и внешнее ядро, легкие — вытеснялись на верх, образуя мантию и земную кору. Этот процесс протекает предельно медленно и сопровождается выделением тепла. Однако основной причиной нагрева было не это. Вся масса Земли с огромной силой давит на ее центр, продуцируя феноменальное давление в приблизительно 360 ГПа (3,7 млн атмосфер) в результате чего начал происходить распад радиоактивных долгоживущих элементов, содержащихся в железно-кремниево-никелевом ядре, что и сопровождалось колоссальными выбросами тепла.

Дополнительным источником нагрева служит кинетическая энергия, генерируемая в результате трения между различными слоями (каждый слой вращается независимо от другого): внутреннего ядра с внешним и внешнего с мантией.

Недра планеты (пропорции не соблюдены). Трение между собой трех внутренних слоев служит дополнительным источником нагрева.

Исходя из выше изложенного, можно сделать вывод, что Земля и в частности ее недра являются самодостаточной машиной, которая сама себя отапливает. Но вечно так естественно продолжаться не может: запасы радиоактивных элементов внутри ядра медленно исчезают и больше не чему будет поддерживать температуру.

Оно остывает!

Вообще-то процесс остывания уже начался очень давно, но протекает он крайне медленно — по доле градуса в столетие. По приблизительным подсчетам до полного остывания ядра и прекращения в нем химических и др. реакций пройдет не меньше 1 миллиарда лет.

Короткий ответ: Земля и в частности земное ядро — это самодостаточная машина, которая сама себя отапливает. Вся масса планеты давит на ее центр, продуцируя феноменальное давление и запуская тем самым процесс распада радиоактивных элементов, в результате чего и выделяется тепло.

Почему в центре земли горячо

Земля состоит из трех главных слоев — коры, мантии и ядра. Верхний слой — кора.

Она состоит из твердых пород, и под континентами ее толщина достигает от 30 до 50 километров.

Следующий слой, мантия, уходит вглубь на 2900 километров. Она также состоит из твердых пород. Центральная часть Земли — ядро, которое достигает 3380 километров в радиусе.

В связи с тем что температура ядра очень высока, вещество в нем находится в жидком состоянии. Некоторые ученые предположили, что существует внутренне ядро из твердого металла, которое достигает 2575 километров в диаметре.

Существует теория о возникновении Земли, которая говорит о том, что она образовалась из крутящегося облака газа и пыли. Газы в большом количестве находились в пространстве. Пыль начала собираться вместе под воздействием гравитационных сил — так возникла твердая Земля.

В эту земную твердь попали радиоактивные элементы. Радиоактивный элемент постоянно распадается, выделяя при этом тепло. Получаемая в результате радиоактивного распада теплота повышала постоянно температуру Земли. В конце концов вещество внутри Земли начало плавиться.

Расплавленные вещества вышли на поверхность Земли, охладились в окружающем воздухе, затвердели. Так начала образовываться земная кора.

Примерно 3 000 000 000 лет назад кора была полностью сформирована. Но под ней вещество Земли осталось очень горячим.

Ели бы Землю можно было разрезать пополам, как яблоко, то на срезе мы бы увидели несколько круговых слоев. Наружный слой (кожура яблока) — это земная кора. Грунт во дворе или на лужайке — это поверхность земной коры, толщина которой от 25 до 50 километров. Если начать рыть землю, то, выкопав слой почвы или песка, обязательно наткнешься на скальную породу. Континентальная кора в основном состоит из гранита. В таких местах суши, как Большой Каньон, где вода смыла поверхность земной коры, гранитный слой выступил наружу и доступен наблюдению и изучению. Дно океанов — это тоже земная кора, но там она тоньше (около 4,5 километра) и состоит из другой скальной породы — базальта.

Под земной корой находится мантия — гигантский слой толщиной около 3000 километров. Если сквозь мантию проложить туннель, то, чтобы проехать его из конца в конец на машине со скоростью 80 километров в час, потребуется 36 часов. Правда, такое путешествие в центр Земли невозможно. Мантия Земли — это царство высокой температуры и громадного давления.

Представьте себе расплавленный от жара склад, полный железных сковородок. Именно так выглядит земное ядро.

Ученые немного знают о глубоких слоях мантии, но поверхностные ее слои в основном состоят из скальной породы, называемой перидотитом. Перидотит состоит в свою очередь из таких минералов, как оливин, пироксен и гранат (красный камень, используемый для производства ювелирных изделий). По крайней мере, часть мантии — это мягкая и податливая масса. Объясняется это тем, что она представляет собой крупицы твердой скальной породы, плавающие в море расплавленного камня.

Наконец, под мантией находится сердце Земли — ее ядро, имеющее в диаметре около 6400 километров. Казалось бы, что изолированное от солнечного тепла ядро должно быть холоднее, чем Северный и Южный полюса вместе взятые. Но это далеко не так. Наоборот, это область немыслимого жара с температурой от 2200 до 3300 градусов Цельсия. Кора настолько раскалена, что ее наружный слой состоит из расплавленного металла. Вообразите себе расплавленный от жара склад, полный железных сковородок, и вы получите представление о том, как выглядит земное ядро: жидкое расплавленное железо с примесью кислорода и серы. При вращении Земли в железном ядре возникают вихревые электрические токи.

Ядро Земли очень плотное, так как, стиснутое сверху всей массой планеты, оно находится под огромным давлением. Ученые предполагают, что из — за столь высокого давления ядро Земли, точнее его центр, состоит из твердого вещества. Несмотря на высокую температуру (выше, чем в плавильной печи), давление там настолько высокое, что частицы вещества плотно прижаты друг к другу и просто не могут никуда течь. Шар в центре земного ядра размером с 3 /4 Луны, окруженный со всех сторон расплавленным железом — это планета внутри планеты.

Откуда взялось это тепло в центре Земли?

Тепло сохраняется в центре Земли уже 4,6 миллиарда лет, с тех самых пор как частицы материи столкнулись в пространстве, чтобы образовать Землю. Но большая часть тепла, по мнению ученых, это результат радиоактивных процессов в земных глубинах. Радиоактивные элементы, находящиеся в земной глубине, излучают частицы, например электроны. Эти электроны сталкиваются с атомами скальных пород, передавая им часть своей энергии. От этого породы нагреваются. Когда Земля была еще молода, эти радиоактивные элементы нагрели скальные породы внутри Земли до очень высокой температуры. Камни хорошо сохраняют тепло. Представьте себе скалу, нагретую солнцем.

Все это накапливаемое тепло не могло покинуть недра Земли и оставалось там. Проходили миллионы лет. Температура в центре Земли повысилась настолько, что расплавилось железо, содержавшееся в камнях. Тяжелое железо отделилось от более легких металлов и погрузилось вниз, то есть собралось в центре Земли, образовав земное ядро.