Wat is in die middel van die Aarde?

Die mens kan na al die hoeke van ons planeet kom. Hy het die aarde oorwin, in die lug gevlieg en na die bodem van die oseane neergedaal. Hy het selfs daarin geslaag om in die ruimte te kom en op die maan te land. Maar niemand kon die kern van ons planeet kry nie.

Geheimenisse van die planeet

Ons kon nie eers naby kom nie. Die middelpunt van ons planeet is op 'n afstand van 6000 kilometer van sy oppervlak, en selfs die buitenste gedeelte van die kern is 3000 kilometer laer as die persoon woon. Die diepste goed wat 'n mens ooit daarin geslaag het om te doen, is geleë op die grondgebied van Rusland, maar dit gaan af na ongeveer 12.3 kilometer.

Alle belangrike gebeurtenisse op die planeet kom ook nader aan die oppervlak. Lava, wat vulkane uitbreek, kom in 'n vloeibare toestand op 'n diepte van 'n paar honderd kilometer. Selfs diamante, wat hitte en druk benodig, vorm op 'n diepte van 500 kilometer.

Alles wat hieronder is, is in misterie gehul. En dit lyk onbegryplik. En tog weet ons verrassend veel oor die aarde se kern. Wetenskaplikes het selfs 'n idee van hoe die vorming daarvan miljarde jare gelede plaasgevind het. En dit alles sonder 'n enkele fisiese monster. Maar hoe is dit geopenbaar?

Aarde se massa

'N Goeie manier is om te dink aan die massa wat die aarde het. Ons kan die massa van ons planeet skat deur die effek van die swaartekrag op objekte wat op die oppervlak is, te bepaal. Dit blyk dat die aarde se massa 5,9 sextilljoen ton is. Hierdie nommer is 59, gevolg deur 20 nulle. En daar is geen tekens dat daar iets op sy oppervlak massief is nie.

Die digtheid van materiale op die Aarde se oppervlak is baie laer as die digtheid van die planeet op die gemiddelde. Dit beteken dat daar iets binne-in is met veel groter digtheid.

Daarbenewens moet die meeste van die massa van die Aarde na die sentrum geleë wees. Daarom is die volgende stap om vas te stel watter swaarmetale die kern vorm.

Aarde se kernsamestelling

Wetenskaplikes stel voor dat die aarde se kern byna seker uit yster bestaan. Daar word geglo dat sy nommer 80% bereik, hoewel die presiese syfer nog steeds 'n onderwerp vir bespreking is.

Die belangrikste bewys hiervan is die groot hoeveelheid yster in die heelal. Dit is een van die tien mees algemene elemente in ons sterrestelsel, en dit word dikwels in meteoriete aangetref. Gegewe hierdie getal, op die oppervlak van die Aarde is yster veel minder algemeen as wat mens sou verwag. Daarom is daar 'n teorie dat wanneer die vorming van die Aarde 4,5 miljard jaar gelede plaasgevind het, die meeste yster in die kern vervat was.

Daarom maak die kern die grootste deel van ons planeet se massa uit, en die meeste yster is ook daarin. Yster is 'n relatief digte element onder natuurlike toestande, en onder sterk druk in die middel van die Aarde het dit 'n nog hoër digtheid. Daarom sal al hierdie massa wat nie die oppervlak bereik nie, op die ysterkern val. Maar die vraag ontstaan. Hoe het dit gebeur dat die grootste deel van yster in die kern gekonsentreer is?

Geheime van die vorming van die Aarde se kern

Yster moes een of ander manier letterlik swaai na die middelpunt van die Aarde. En nie dadelik kan jy verstaan hoe dit gebeur het nie.

Die meeste van die oorblywende massa van die aarde bestaan uit rotse genaamd silikate, en gesmelte yster probeer om deur hulle te beweeg. Net soos water druppels op 'n vetterige oppervlak kan vorm, versamel yster in klein reservoirs, waaruit dit nie meer kan versprei of bestee word nie.

In 2013 het wetenskaplikes van die Stanford Universiteit in Kalifornië (VSA) 'n moontlike oplossing gevind. Hulle was geïnteresseerd in wat gebeur as beide yster en silikate onderhewig is aan ernstige druk, soos dit eens in die middel van die Aarde was. Wetenskaplikes het daarin geslaag om die gesmelte yster te dwing om deur die silikaat te beweeg en druk met behulp van diamante te skep. Trouens, hoë druk verander die interaksie van yster en silikate. By hoër druk word 'n gesmelte netwerk gevorm. Dit kan dus aanvaar word dat yster geleidelik deur die rotse tot in die kern bereik is.

Kernel dimensies

Miskien is jy ook verbaas oor hoe wetenskaplikes die grootte van die kern ken. Wat hulle laat dink dat dit op 'n diepte van 3000 kilometer van die oppervlak geleë is. Die antwoord lê in seismologie.

In die geval van 'n aardbewing, skokgolwe afwyk oor die hele wêreld. Seismoloë rekord hierdie skommelinge. Dit is dieselfde as ons een kant van die planeet met 'n reuse hamer tref, en aan die ander kant het ons geluister na die geraas wat geskep is.

'N Groot hoeveelheid data is verkry tydens die aardbewing in Chili, wat in 1960 plaasgevind het. Al die seismologiese stasies op aarde kon die bewing van hierdie aardbewing opneem. Afhangende van die rigting wat hierdie vibrasies neem, gaan hulle deur verskillende dele van die Aarde, en dit beïnvloed hoe hulle "elders op die planeet" klink.

Aan die begin van die geskiedenis van seismologie het dit duidelik geword dat sommige skommelinge verlore gaan. Daar word verwag dat die sogenaamde S-golwe van die ander kant van die planeet sal verskyn, maar dit het nooit gebeur nie. Die rede hiervoor was eenvoudig. S-golwe kan slegs deur 'n soliede materiaal weerspieël word en kan dit nie deur 'n vloeistof doen nie. So moes hulle deur iets wat in die middel van die Aarde gesmelt is, deurdring. Ondersoek na die paaie van S-golwe, dit is bevind dat die soliede rots op 'n afstand van 3000 kilometer onder in vloeistof omskep word. Dit het ons toegelaat om te aanvaar dat die aarde se kern 'n vloeibare struktuur het. Maar seismoloë wag nog 'n verrassing.

Aarde se kernstruktuur

In die 1930's het die Deense seismoloog Inge Lehmann opgemerk dat 'n ander soort golwe, genaamd P-golwe, deur die Aarde se kern kan beweeg en aan die ander kant van die planeet ontdek word. So het wetenskaplikes tot die gevolgtrekking gekom dat die kern in twee lae verdeel is. Die binnekern, wat op 'n diepte van ongeveer 5000 kilometer van die oppervlak begin, is eintlik 'n stewige. Maar die buitenste is regtig in 'n vloeibare toestand. Hierdie idee is in 1970 bevestig toe meer sensitiewe seismografe ontdek het dat P-golwe eintlik deur die kern kan beweeg, en in sommige gevalle daarvan afwyk. Natuurlik kan hulle nog aan die ander kant van die planeet gehoor word.