Jordens mantel er en del af den geosfære, der er placeretmellem barken og kernen. Det indeholder en stor del af alt jordens stof. At studere mantelen er vigtig, ikke kun med hensyn til at forstå Jordens indre struktur. Det kan kaste lys over planetens dannelse, give adgang til sjældne forbindelser og klipper og hjælpe med at forstå mekanismen for jordskælv og bevægelsen af litosfæriske plader. Det er imidlertid ikke let at få information om mantelens sammensætning og karakteristika. Folk ved ikke, hvordan man borer brønde så dybt endnu. Jordens mantel studeres i øjeblikket hovedsageligt ved hjælp af seismiske bølger. Og også ved at modellere i laboratoriet.
Jordens struktur: kappe, kerne og skorpe
I henhold til moderne begreber er det internestrukturen af vores planet er opdelt i flere lag. Den øverste er skorpen, så ligger mantelen og jordens kerne. Skorpen er en hård skal, opdelt i oceanisk og kontinental. Jordens kappe er adskilt fra den af den såkaldte Mohorovicic-grænse (opkaldt efter den kroatiske seismolog, der etablerede sin placering), som er kendetegnet ved en pludselig stigning i hastigheden af seismiske langsgående bølger.
Mantelen udgør cirka 67% af planetens masse.Ifølge moderne data kan det opdeles i to lag: øvre og nedre. I det første skelnes også Golitsyn-laget eller den midterste mantel, som er en overgangszone fra den øverste til den nederste. Generelt strækker mantlen sig fra 30 til 2900 km.
Planetens kerne ifølge moderneforskere, består hovedsageligt af jern-nikkel-legeringer. Det er også opdelt i to dele. Den indre kerne er solid, dens radius anslås til 1300 km. Det ydre er flydende, har en radius på 2200 km. En overgangszone skelnes mellem disse dele.
Lithosfærecenter
Jordskorpen og den øverste kappe af Jorden forenes af konceptet"Lithosfærecenter". Det er en hård skal med stabile og bevægelige regioner. Planetens faste skal består af lithosfæriske plader, der formodes at bevæge sig gennem asthenosfæren - et ret plastisk lag, sandsynligvis en tyktflydende og stærkt opvarmet væske. Hun er en del af den øvre kappe. Det skal bemærkes, at forekomsten af asthenosfæren som en kontinuerlig viskøs skal ikke bekræftes ved seismologiske undersøgelser. Undersøgelsen af planetenes struktur gør det muligt at skelne adskillige lignende lag placeret lodret. I vandret retning afbrydes tilsyneladende konstant asthenosfæren.
Måder at studere kappen
Lagene under skorpen er utilgængelige forstudere. Den enorme dybde, den stadig stigende temperatur og den stigende tæthed er store udfordringer for at få information om mantelens og kernens sammensætning. Det er dog stadig muligt at forestille sig planetenes struktur. Når man studerer mantelen, bliver geofysiske data de vigtigste kilder til information. Udbredelseshastigheden af seismiske bølger, funktionerne ved elektrisk ledningsevne og tyngdekraft giver forskere mulighed for at tage antagelser om sammensætningen og andre træk i de underliggende lag.
Derudover kan nogle oplysninger fåsfra stødende klipper og fragmenter af mantelklipper. Sidstnævnte inkluderer diamanter, som kan fortælle meget selv om den nedre mantel. Mantelklipper findes også i jordskorpen. Deres undersøgelse hjælper med at forstå sammensætningen af mantlen. De vil dog ikke erstatte prøver, der er opnået direkte fra dybe lag, da deres sammensætning som et resultat af forskellige processer, der forekommer i skorpen, adskiller sig fra mantlets.
Jordens mantel: sammensætning
En anden kilde til information, derer en kappe - meteoritter. I henhold til moderne koncepter er chondrites (den mest udbredte gruppe af meteoritter på planeten) tæt på jordens mantel.
Af særlig interesse for forskere er klipper, der ikke findes i jordskorpen. Det antages, at der er mange sådanne forbindelser (grospidites, carbonatites osv.) I kappen.
Lag
Lad os dvæle mere detaljeret i længden af lagene.kappe. Ifølge forskere har de øverste en rækkevidde på ca. 30 til 400 km fra jordens overflade. Derudover er der en overgangszone, der går ned i dybden i yderligere 250 km. Det næste lag er det nederste. Dens grænse ligger i en dybde på ca. 2900 km og er i kontakt med den ydre kerne af planeten.
Tryk og temperatur
Med fremgangen til det indre af planeten,temperatur. Jordens kappe er under ekstremt højt tryk. I den asthenosfæriske zone opvejer effekten af temperaturen, derfor er stoffet her i den såkaldte amorfe eller halvsmeltede tilstand. Dybere under påvirkning af tryk bliver det hårdt.
Undersøgelser af kappen og Mohorovichich-grænsen
Jordens kappe hjemsøger forskere allerede noklang tid. I laboratorier udføres eksperimenter på klipper, der formodes at være en del af det øvre og nedre lag for at forstå kappens sammensætning og egenskaber. Så japanske forskere har fundet ud af, at bundlaget indeholder en stor mængde silicium. Vandreserver er placeret i den øvre kappe. Det kommer fra jordskorpen og trænger også ind herfra til overfladen.
Af særlig interesse er overfladenMohorovichich, hvis natur ikke er fuldt forstået. Seismologiske undersøgelser antyder, at en metamorf ændring i klipper (de bliver tættere) forekommer på et niveau på 410 km under overfladen, hvilket manifesteres i en kraftig stigning i bølgeledningens hastighed. Det antages, at basaltiske klipper i området Mokhorovichich-grænsen omdannes til eclogit. I dette tilfælde er der en stigning i tætheden af kappen med ca. 30%. Der er en anden version, ifølge hvilken årsagen til ændringen i seismiske bølges hastighed ligger i ændringen i klippernes sammensætning.
Chikyu Hakken
I 2005 blev en specielt bygget i Japanudstyret fartøj Chikyu. Hans mission er at lave en rekord dybt godt i bunden af Stillehavet. Forskere foreslår at tage prøver af klipperne i den øvre kappe og grænsen til Mohorovichich for at få svar på mange spørgsmål relateret til planetens struktur. Gennemførelsen af projektet er planlagt til 2020.
Det skal bemærkes, at forskere ikke bare vendte omhans blik vender ud mod havdybderne. Ifølge forskning er skorpens tykkelse i bunden af havene meget mindre end på kontinenterne. Forskellen er signifikant: under vandsøjlen i havet op til magma er det kun nødvendigt at overvinde 5 km i nogle områder, mens dette land stiger til 30 km på land.
Skibet er allerede i drift:prøver af dybe kulsømme blev opnået. Implementeringen af projektets hovedmål vil give os mulighed for at forstå, hvordan jordens kappe er arrangeret, hvilke stoffer og elementer der udgør dens overgangszone og også finde ud af den nedre grænse for spredning af liv på planeten.
Vores forståelse af Jordens struktur er stadig langt vækikke færdigt. Årsagen til dette er vanskeligheden med at trænge ind i tarmene. Imidlertid står den teknologiske udvikling ikke stille. Fremskridt inden for videnskab antyder, at vi vil vide meget mere om kappens egenskaber i en ikke alt for fjern fremtid.
