Ядро Земли - История изменений

Фомин И.С.: /* История изучения */

2007-10-23T18:44:12Z

История изучения

← Предыдущая		Версия 18:44, 23 октября 2007
Строка 9:		Строка 9:
	Существование было доказано в 1897 немецким сейсмологом Э. Вихертом, а глубина залегания (2900 км) определена в 1910 американским геофизиком Б. Гутенбергом.		Существование было доказано в 1897 немецким сейсмологом Э. Вихертом, а глубина залегания (2900 км) определена в 1910 американским геофизиком Б. Гутенбергом.

-	Основоположник геохимии [[В. М. Гольдшмидт]] в 1922 году предположил, что ядро образовалось путём гравитационной дифференциации первичной Земли в период её роста или позже.	+	Основоположник геохимии [[Гольдшмидт, Виктор Мориц\|В. М. Гольдшмидт]] в 1922 году предположил, что ядро образовалось путём гравитационной дифференциации первичной Земли в период её роста или позже.

	Альтернативную гипотезу, что железное ядро возникло ещё в протопланетном облаке, развивали немецкий учёный [[А. Эйкен]] (1944), американский учёный [[Э. Орован]] и советский учёный [[А. П. Виноградов]] (60-70-е гг.).		Альтернативную гипотезу, что железное ядро возникло ещё в протопланетном облаке, развивали немецкий учёный [[А. Эйкен]] (1944), американский учёный [[Э. Орован]] и советский учёный [[А. П. Виноградов]] (60-70-е гг.).

Kostitsyn: /* Время формирования ядра */

2007-10-16T15:04:24Z

Время формирования ядра

← Предыдущая		Версия 15:04, 16 октября 2007
Строка 72:		Строка 72:
	* Если ядро формировалось пока <sup>182</sup>Hf ещё не распался, то силикатная оболочка Земли должна содержать некоторый избыток <sup>182</sup>W по сравнению с хондритами, что реально и наблюдается.		* Если ядро формировалось пока <sup>182</sup>Hf ещё не распался, то силикатная оболочка Земли должна содержать некоторый избыток <sup>182</sup>W по сравнению с хондритами, что реально и наблюдается.

-	Основываясь на этой модели можно рассчитать время разделения металлической и силикатной части Земли. Расчёты показали, что ядро сформировалось за время меньше 30 миллионов лет, с момента образования появления в Солнечной Системе первых твёрдых частиц ~~(см. Jacobsen~~, ~~2005)~~.	+	Основываясь на этой модели можно рассчитать время разделения металлической и силикатной части Земли. Расчёты показали (см. Jacobsen, 2005), что ядро сформировалось за время меньше 30 миллионов лет, с момента образования появления в Солнечной Системе первых твёрдых частиц, [[CAI]].

	Аналогичные расчеты можно сделать для металлических метеоритов, которые являются фрагментами ядер мелких планетарных тел. Оказалось, что в них формирования ядра происходило значительно быстрее, за время порядка нескольких миллионов лет.		Аналогичные расчеты можно сделать для металлических метеоритов, которые являются фрагментами ядер мелких планетарных тел. Оказалось, что в них формирования ядра происходило значительно быстрее, за время порядка нескольких миллионов лет.
-

	=== Теория Сорохтина и Ушакова ===		=== Теория Сорохтина и Ушакова ===

Kostitsyn в 15:02, 16 октября 2007

2007-10-16T15:02:08Z

← Предыдущая		Версия 15:02, 16 октября 2007
Строка 13:		Строка 13:
	Альтернативную гипотезу, что железное ядро возникло ещё в протопланетном облаке, развивали немецкий учёный [[А. Эйкен]] (1944), американский учёный [[Э. Орован]] и советский учёный [[А. П. Виноградов]] (60-70-е гг.).		Альтернативную гипотезу, что железное ядро возникло ещё в протопланетном облаке, развивали немецкий учёный [[А. Эйкен]] (1944), американский учёный [[Э. Орован]] и советский учёный [[А. П. Виноградов]] (60-70-е гг.).

-	В 1941 г. Кун и Ритман, основываясь на гипотезе идентичности состава Солнца и Земли и на расчетах фазового перехода в водороде, предположили, что земное ядре состоит из металлического водорода. Эта гипотеза не прошла экспериментальную проверку. Эксперименты по ударному сжатию показали, что плотность металлического водорода примерно на порядок меньше, чем плотность ядра. Однако эта гипотеза позже эта гипотеза была ~~адоптирована~~ для объяснения строения планет гигантов - Юпитера, Сатурна и тп. Сейчас предполагается, что их магнитное поле возникает именно в металлическом водородном ядре.	+	В 1941 г. Кун и Ритман, основываясь на гипотезе идентичности состава Солнца и Земли и на расчетах фазового перехода в водороде, предположили, что земное ядре состоит из металлического водорода. Эта гипотеза не прошла экспериментальную проверку. Эксперименты по ударному сжатию показали, что плотность металлического водорода примерно на порядок меньше, чем плотность ядра. Однако эта гипотеза позже эта гипотеза была адаптирована для объяснения строения планет гигантов - Юпитера, Сатурна и тп. Сейчас предполагается, что их магнитное поле возникает именно в металлическом водородном ядре.

	Кроме того В. Н. Лодочников и У. Рамзей предположили, что нижняя мантия и ядро имеют одинаковый химический состав — на границе ядро-мантия при 1.36 Мбар мантийные силикаты переходят в жидкую металлическую фазу (металлизованное силикатное ядро).		Кроме того В. Н. Лодочников и У. Рамзей предположили, что нижняя мантия и ядро имеют одинаковый химический состав — на границе ядро-мантия при 1.36 Мбар мантийные силикаты переходят в жидкую металлическую фазу (металлизованное силикатное ядро).
Строка 67:		Строка 67:

	Образование ядра является одним из ключевых моментов истории Земли. Для определения возраста ядра были использованы следующие соображения:		Образование ядра является одним из ключевых моментов истории Земли. Для определения возраста ядра были использованы следующие соображения:
-	* в веществе, из которого образовалась Земля, был изотоп Hf<sup>182</sup>, который с периодом полураспада 9 миллионов лет превращается в изотоп W<sup>182</sup>. Гафний является литофильным элементом, то есть при ~~наличии выбора~~ предпочтительно ~~концентрируется~~ в силикатной фазе, а вольфрам - сидерофильный элемент, и ~~предпочитает концентрироваться~~ в металлической фазе.	+	* в веществе, из которого образовалась Земля, был изотоп <sup>182</sup>Hf, который с периодом полураспада 9 миллионов лет превращается в изотоп <sup>182</sup>W. Гафний является литофильным элементом, то есть при разделении первичного вещества Земли на силикатную и металлическую фазы он предпочтительно концентрировался в силикатной фазе, а вольфрам - сидерофильный элемент, и концентрировался в металлической фазе. В металлическом ядре Земли отношение Hf/W близко к нулю, тогда как в силикатной оболочке это отношение около 15.
-	* Из анализа не фракционированных хондритов известно первичное соотношение изотопов гафния и вольфрама.	+	* Из анализа не фракционированных хондритов и железных метеоритов известно первичное соотношение изотопов гафния и вольфрама.
-	* Если ядро образовалось через время большее, чем ~~время полу распада Hf~~<sup>182</sup>, то он бы успел почти полностью превратиться в W<sup>182</sup>, и ~~во время отделения ядра этот изотоп сконцентрировался бы~~ в ядре~~, а силикатная часть земли была~~ бы ~~им значительно обеднена~~.	+	* Если ядро образовалось через время много большее, чем период полураспада <sup>182</sup>Hf, то он бы успел почти полностью превратиться в <sup>182</sup>W, и изотопный состав вольфрама в силикатной части Земли и её ядре был бы одинаковый, такой же как в хондритах.
-	* Если ядро ~~образовалось быстрее, чем распался Hf~~<sup>182</sup>, то ~~распад гафния происходил бы в силикатной части земли и W~~<sup>182</sup> ~~остался в ней~~.	+	* Если ядро формировалось пока <sup>182</sup>Hf ещё не распался, то силикатная оболочка Земли должна содержать некоторый избыток <sup>182</sup>W по сравнению с хондритами, что реально и наблюдается.

-	Основываясь на этой модели можно рассчитать время разделения металлической и силикатной части Земли. ~~Они~~ показали, что ядро сформировалось за время меньше 30 миллионов лет, с момента образования ~~Земли~~.	+	Основываясь на этой модели можно рассчитать время разделения металлической и силикатной части Земли. Расчёты показали, что ядро сформировалось за время меньше 30 миллионов лет, с момента образования появления в Солнечной Системе первых твёрдых частиц (см. Jacobsen, 2005).

	Аналогичные расчеты можно сделать для металлических метеоритов, которые являются фрагментами ядер мелких планетарных тел. Оказалось, что в них формирования ядра происходило значительно быстрее, за время порядка нескольких миллионов лет.		Аналогичные расчеты можно сделать для металлических метеоритов, которые являются фрагментами ядер мелких планетарных тел. Оказалось, что в них формирования ядра происходило значительно быстрее, за время порядка нескольких миллионов лет.
Строка 94:		Строка 94:
	** Experimental Constraints on Core Composition J. Li		** Experimental Constraints on Core Composition J. Li
	** Compositional Model for the Earth's Core W. F. Mc Donough.		** Compositional Model for the Earth's Core W. F. Mc Donough.
		+	*Jacobsen S.B. (2005). The Hf-W isotopic system and the origin of the Earth and Moon. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2005. 33:18.1–18.40.

Pavel: /* Теория Сорохтина и Ушакова */

2007-10-10T05:18:45Z

Теория Сорохтина и Ушакова

← Предыдущая		Версия 05:18, 10 октября 2007
Строка 79:		Строка 79:
	=== Теория Сорохтина и Ушакова ===		=== Теория Сорохтина и Ушакова ===

-	Описанная модель не является единственной. Так по модели Сорохтина и Ушакова, изложенной в ~~замечательной~~ книге "Развитие Земли" процесс формирования земного ядра растянулся приблизительно на 1,6 млрд лет (от 4 до 2,6 млрд лет назад). По мнению авторов образование ядра происходило в два этапа. Сначала планеты была холодной, и в её глубинах не происходило никаких движений. Затем она прогрелось радиоактивным распадом достаточно для того, чтобы начало плавиться металлическое железо. Оно стало стекаться к центру земли, при этом за счет гравитационной дифференциации выделялось большое количество тепла, и процесс отделения ядра только ускорялся. Этот процесс шел только до некоторой глубины, ниже которой вещество было такое вязкое, что железо погружаться уже не могло. В результате образовался плотный (тяжелый) кольцевой слой расплавленного железа и его окиси. Он располагался над более легким веществом первозданной “сердцевины” Земли.	+	Описанная модель не является единственной. Так по модели Сорохтина и Ушакова, изложенной в книге "Развитие Земли" процесс формирования земного ядра растянулся приблизительно на 1,6 млрд лет (от 4 до 2,6 млрд лет назад). По мнению авторов образование ядра происходило в два этапа. Сначала планеты была холодной, и в её глубинах не происходило никаких движений. Затем она прогрелось радиоактивным распадом достаточно для того, чтобы начало плавиться металлическое железо. Оно стало стекаться к центру земли, при этом за счет гравитационной дифференциации выделялось большое количество тепла, и процесс отделения ядра только ускорялся. Этот процесс шел только до некоторой глубины, ниже которой вещество было такое вязкое, что железо погружаться уже не могло. В результате образовался плотный (тяжелый) кольцевой слой расплавленного железа и его окиси. Он располагался над более легким веществом первозданной “сердцевины” Земли.

	Затем произошло выдавливание силикатного вещества из центра Земли, причем оно было выдавлено на экваторе и тем самым дало начало асимметрии планеты.		Затем произошло выдавливание силикатного вещества из центра Земли, причем оно было выдавлено на экваторе и тем самым дало начало асимметрии планеты.

89.163.68.143: /* История изучения */

2007-10-09T21:04:09Z

История изучения

← Предыдущая		Версия 21:04, 9 октября 2007
Строка 5:		Строка 5:
	== История изучения ==		== История изучения ==

-	Вероятно одним из первых предположение о существовании внутри Земли области повышенной плотности высказал ~~Исаак Ньютон~~, который вычислил массу и среднюю плотность Земли и установил, что она значительно больше, чем плотность характерная для пород выходящих на земную поверхность.	+	Вероятно одним из первых предположение о существовании внутри Земли области повышенной плотности высказал Генри Кавендиш, который вычислил массу и среднюю плотность Земли и установил, что она значительно больше, чем плотность характерная для пород выходящих на земную поверхность.

	Существование было доказано в 1897 немецким сейсмологом Э. Вихертом, а глубина залегания (2900 км) определена в 1910 американским геофизиком Б. Гутенбергом.		Существование было доказано в 1897 немецким сейсмологом Э. Вихертом, а глубина залегания (2900 км) определена в 1910 американским геофизиком Б. Гутенбергом.

Stepanov: про теорию Сорохтина и Ушакова

2007-01-23T17:59:07Z

про теорию Сорохтина и Ушакова

← Предыдущая		Версия 17:59, 23 января 2007
Строка 62:		Строка 62:


-	== Время формирования ядра ==	+	== Образование ядра ==
		+
		+	=== Время формирования ядра ===

	Образование ядра является одним из ключевых моментов истории Земли. Для определения возраста ядра были использованы следующие соображения:		Образование ядра является одним из ключевых моментов истории Земли. Для определения возраста ядра были использованы следующие соображения:
Строка 74:		Строка 76:
	Аналогичные расчеты можно сделать для металлических метеоритов, которые являются фрагментами ядер мелких планетарных тел. Оказалось, что в них формирования ядра происходило значительно быстрее, за время порядка нескольких миллионов лет.		Аналогичные расчеты можно сделать для металлических метеоритов, которые являются фрагментами ядер мелких планетарных тел. Оказалось, что в них формирования ядра происходило значительно быстрее, за время порядка нескольких миллионов лет.

-	== Механизм формирования ядра ==	+
		+	=== Теория Сорохтина и Ушакова ===
		+
		+	Описанная модель не является единственной. Так по модели Сорохтина и Ушакова, изложенной в замечательной книге "Развитие Земли" процесс формирования земного ядра растянулся приблизительно на 1,6 млрд лет (от 4 до 2,6 млрд лет назад). По мнению авторов образование ядра происходило в два этапа. Сначала планеты была холодной, и в её глубинах не происходило никаких движений. Затем она прогрелось радиоактивным распадом достаточно для того, чтобы начало плавиться металлическое железо. Оно стало стекаться к центру земли, при этом за счет гравитационной дифференциации выделялось большое количество тепла, и процесс отделения ядра только ускорялся. Этот процесс шел только до некоторой глубины, ниже которой вещество было такое вязкое, что железо погружаться уже не могло. В результате образовался плотный (тяжелый) кольцевой слой расплавленного железа и его окиси. Он располагался над более легким веществом первозданной “сердцевины” Земли.
		+
		+	Затем произошло выдавливание силикатного вещества из центра Земли, причем оно было выдавлено на экваторе и тем самым дало начало асимметрии планеты.
		+
		+	=== Механизм формирования ядра ===
	Об механизме образования ядра известно очень мало. Согласно различным оценкам формирование ядра происходило при давлениях и температурах близких, тем какие сейчас в верхней и средней мантии, а не в планетозималях и астероидах. Это не значит, что акреция земли происходила из не дифференцированного вещества. Просто при акреции происходила его новая гомогенизация.		Об механизме образования ядра известно очень мало. Согласно различным оценкам формирование ядра происходило при давлениях и температурах близких, тем какие сейчас в верхней и средней мантии, а не в планетозималях и астероидах. Это не значит, что акреция земли происходила из не дифференцированного вещества. Просто при акреции происходила его новая гомогенизация.

Stepanov: /* Литература */

2006-12-12T19:48:41Z

Литература

← Предыдущая		Версия 19:48, 12 декабря 2006
Строка 86:		Строка 86:
	** Compositional Model for the Earth's Core W. F. Mc Donough.		** Compositional Model for the Earth's Core W. F. Mc Donough.

		+
		+	=== Статьи ===
		+	* [http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/306/5693/91 Geochemical Evidence for Excess Iron in the Mantle Beneath Hawaii] Munir Humayun, Liping Qin, Marc D. Norman
		+
		+
		+	=== Ссылки ===
	* http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/01_02/GEODYN.HTM		* http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/01_02/GEODYN.HTM
	* http://www.mantleplumes.org/Os-W.html		* http://www.mantleplumes.org/Os-W.html

Stepanov: /* Время формирования ядра */

2006-12-01T22:05:00Z

Время формирования ядра

← Предыдущая		Версия 22:05, 1 декабря 2006
Строка 65:		Строка 65:

	Образование ядра является одним из ключевых моментов истории Земли. Для определения возраста ядра были использованы следующие соображения:		Образование ядра является одним из ключевых моментов истории Земли. Для определения возраста ядра были использованы следующие соображения:
-	* в веществе, из которого образовалась Земля, был изотоп ~~Hf182~~, который с периодом полураспада 9 миллионов лет превращается в изотоп ~~W182~~. Гафний является литофильным элементом, то есть при наличии выбора предпочтительно концентрируется в силикатной фазе, а вольфрам - сидерофильный элемент, и предпочитает концентрироваться в металлической фазе.	+	* в веществе, из которого образовалась Земля, был изотоп Hf<sup>182</sup>, который с периодом полураспада 9 миллионов лет превращается в изотоп W<sup>182</sup>. Гафний является литофильным элементом, то есть при наличии выбора предпочтительно концентрируется в силикатной фазе, а вольфрам - сидерофильный элемент, и предпочитает концентрироваться в металлической фазе.
	* Из анализа не фракционированных хондритов известно первичное соотношение изотопов гафния и вольфрама.		* Из анализа не фракционированных хондритов известно первичное соотношение изотопов гафния и вольфрама.
-	* Если ядро образовалось через время большее, чем время полу распада Hf 182, то он бы успел почти полностью превратиться в ~~W182~~, и во время отделения ядра этот изотоп сконцентрировался бы в ядре, а силикатная часть земли была бы им значительно обеднена.	+	* Если ядро образовалось через время большее, чем время полу распада Hf<sup>182</sup>, то он бы успел почти полностью превратиться в W<sup>182</sup>, и во время отделения ядра этот изотоп сконцентрировался бы в ядре, а силикатная часть земли была бы им значительно обеднена.
-		+	* Если ядро образовалось быстрее, чем распался Hf<sup>182</sup>, то распад гафния происходил бы в силикатной части земли и W<sup>182</sup> остался в ней.
-		+
-	* Если ядро образовалось быстрее, чем распался ~~Hf182~~, то распад гафния происходил бы в силикатной части земли и ~~W182~~ остался в ней.	+

	Основываясь на этой модели можно рассчитать время разделения металлической и силикатной части Земли. Они показали, что ядро сформировалось за время меньше 30 миллионов лет, с момента образования Земли.		Основываясь на этой модели можно рассчитать время разделения металлической и силикатной части Земли. Они показали, что ядро сформировалось за время меньше 30 миллионов лет, с момента образования Земли.

-	Аналогичные расчеты можно сделать для металлических метеоритов, которые являются фрагментами ядер мелких планетарных тел. Оказалось, что в них формирования ядра происходило значительно быстрее, за время порядка нескольких миллионов лет.	+	Аналогичные расчеты можно сделать для металлических метеоритов, которые являются фрагментами ядер мелких планетарных тел. Оказалось, что в них формирования ядра происходило значительно быстрее, за время порядка нескольких миллионов лет.

	== Механизм формирования ядра ==		== Механизм формирования ядра ==

Stepanov: /* Литература */

2006-12-01T21:23:47Z

Литература

← Предыдущая		Версия 21:23, 1 декабря 2006
Строка 89:		Строка 89:

	* http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/01_02/GEODYN.HTM		* http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/01_02/GEODYN.HTM
		+	* http://www.mantleplumes.org/Os-W.html

	{{Строение Земли}}		{{Строение Земли}}

Stepanov: /* История изучения */

2006-11-19T16:09:03Z

История изучения

← Предыдущая		Версия 16:09, 19 ноября 2006
Строка 12:		Строка 12:

	Альтернативную гипотезу, что железное ядро возникло ещё в протопланетном облаке, развивали немецкий учёный [[А. Эйкен]] (1944), американский учёный [[Э. Орован]] и советский учёный [[А. П. Виноградов]] (60-70-е гг.).		Альтернативную гипотезу, что железное ядро возникло ещё в протопланетном облаке, развивали немецкий учёный [[А. Эйкен]] (1944), американский учёный [[Э. Орован]] и советский учёный [[А. П. Виноградов]] (60-70-е гг.).
		+
		+	В 1941 г. Кун и Ритман, основываясь на гипотезе идентичности состава Солнца и Земли и на расчетах фазового перехода в водороде, предположили, что земное ядре состоит из металлического водорода. Эта гипотеза не прошла экспериментальную проверку. Эксперименты по ударному сжатию показали, что плотность металлического водорода примерно на порядок меньше, чем плотность ядра. Однако эта гипотеза позже эта гипотеза была адоптирована для объяснения строения планет гигантов - Юпитера, Сатурна и тп. Сейчас предполагается, что их магнитное поле возникает именно в металлическом водородном ядре.
		+
		+	Кроме того В. Н. Лодочников и У. Рамзей предположили, что нижняя мантия и ядро имеют одинаковый химический состав — на границе ядро-мантия при 1.36 Мбар мантийные силикаты переходят в жидкую металлическую фазу (металлизованное силикатное ядро).

	== Состав ядра ==		== Состав ядра ==