6.7. Внутренние и внешние оболочки Земли

В настоящее время выделяют ряд геосфер, из которых состоит Земля: ядро, мантия, литосфера, гидросфера, атмосфера и магнитосфера.

1. Ядро Земли. Занимает центральную область земного геоида. Средний радиус ядра около 3500 км и состоит из двух частей: внутрен­нее ядро из железа (80 %) и никеля (20 %), температура 4500 °С; внешнее ядро содержит железо (52 %) с примесью никеля и серы, температура 3200 °С.

2. Мантия. Наиболее мощная оболочка Земли, составляет 2/3 ее массы и большую часть ее объема. Мантию образуют различные сили­каты – соединения кремний. Толщина достигает 2800 км.

Мантию делят на верхнюю, среднюю и нижнюю части.

В расплавленном состоянии находится астеносфера – нижняя часть верхней сферы, подстилающая литосферу, в ее преде­лах формируются очаги глубокофокусных зем­летрясений.

3. Литосфера. Это земная кора с частью подстилающей ее мантии, толщиной порядка 100 км. В верхней части слагается гранитами, в нижней – базальтами. На поверхности литосферы в результате совокупной деятельности атмосферы, гидросферы и биосферы возникла почва.

Современный рельеф планеты складывался на протяжении многих миллионов лет. Так, 600 млн. лет назад на Земле было несколько подвижных конти­нентальных плит, объе­динившихся в единый суперконтинент Пангея. Спустя 300–200 млн. лет, Пангея начала распадаться на части, что привело сначала к образова­нию континентов Гондваны и Лавразии, а затем из них сформировались современные материки.

4. Гидросфера. Водная оболочка Земли появилась в результате дегазации земных недр. Мировой океан возник из мантийных паров, путем конденсации воды. Общие запасы воды на Земле 1,5 млрд. км³, из них 97 % – соленая морская вода (растворены соли в среднем 3,5 %), 2 % – замершая вода ледников, 1 % – пресная вода.

Мировой океан занимает 71 % поверхности планеты и делится материками на 4 части: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны.

5. Атмосфера. Воздушная оболочка Земли появилась в результате дегазации метана земных недр.

Первичная атмосфера состояла из углекислого газа, окиси углерода, водяных паров, метана, аммиака.

Современная атмосфера состоит из воздуха: азот N₂ – 78%, кислород О₂ – 21%, аргон – 0,9%, 0,03% СО₂ и 0,003% смесь других газов.

В атмосфере выделяют слои:

- тропосфера – нижний слой, до высоты 10–18 км, 4/5 массы воздуха; при удалении от поверхности Земли температура понижается на 6 С; доходит до –70 С.

- стратосфера – от 20 до 50 км; температура повышается (на 1–2 С на 1 км) и достигает 0 С; в стратосфере находится озоновый слой с максимумом концентрации на высоте 20–25 км – поглощает опасное для всего жи­вого жесткое ультрафиолетовое излучение, благо­даря чему на Земле сформировалась и существует жизнь.

- мезосфера – высота от 50 до 80 км, вновь происходит понижение температуры с высотой до –110 С.

- термосфера – от 80 до 1000 км, температура, увеличиваясь с высотой, достигает очень больших значений (свыше 1000 K).

- экзосфера – от 1000 до 3000 км, температура продолжает повышаться до высот, где разреженная атмосфера переходит в межпланетное пространство.

6. Магнитосфера. Внешняя оболочка, свойства которой определяются магнитным полем Земли. На расстоянии нескольких тысяч километров от поверхности Земли, вероятно, преобладают температуры от 5000° до 10 000° С. Хотя молекулы и атомы имеют очень большие скорости движения, а, следовательно, и высокую температуру, этот разреженный газ не является «горячим» в привычном смысле. Из-за мизерного количества молекул на больших высотах их суммарная тепловая энергия весьма невелика.