Чому ядро ​​Землі гаряче поверхні Сонця? (3 фото)

Сонце здається символом абсолютної, позамежної спеки. На нього неможливо довго дивитися без захисту, його світло нагріває планети та підтримує життя на Землі, а всередині нього вже близько 4,6 мільярда років безперервно йдуть термоядерні реакції.





Тому фраза "ядро Землі гарячіша за поверхню Сонця" може здатися помилковою.

Проте помилок тут немає.

Видима поверхня Сонця – фотосфера – має температуру близько 5 500 °C. А температура у центрі Землі становить приблизно 6 000 °C. Тобто найглибші області нашої планети справді гарячіші за сонячну поверхню.

Ключове слово тут - "поверхня". Сонце не однаково гаряче у всіх шарах. Його фотосфера - це лише зовнішня видима оболонка, і вона відносно холодна. А ось у сонячному ядрі температура сягає 15 мільйонів градусів, що не йде в жодне порівняння з температурою ядра нашої планети.

І все ж питання, озвучене в заголовку, залишається цікавим. Обсяг Землі приблизно в 1,3 мільйона разів менший за обсяг Сонця — то звідки у невеликої кам'яної планети в центрі така температура?

Частина тепла Земля зберігає з народження. Близько 4,54 мільярда років тому наша планета почала формуватися з пилу, фрагментів, що злиплися, і уламків планетезималей, яким пощастило менше, ніж майбутній Землі. Зіткнення у процесі формування були жахливими: енергія ударів перетворювалася на тепло, а молода Земля поступово розігрівалася.



Пізніше важкі речовини, насамперед залізо та нікель, почали опускатися до центру планети. Так формувалося металеве ядро. Цей процес також виділяв енергію і зробив внутрішні області Землі ще гарячіше.

Але стародавнє тепло – не єдине джерело. У надрах планети продовжують розпадатися радіоактивні елементи, такі як уран, торій та калій. Їхній розпад супроводжується вивільненням енергії, яка поповнює тепловий запас земних глибин.

При цьому наша планета, зрозуміло, остигає, але робить це дуже неохоче: тисячі кілометрів гірських порід працюють як мегаефективна теплоізоляція. Сонячна система припинить своє існування раніше, ніж надра нашої планети охолонуть до хоч скільки відчутних значень.

Не менш цікавим є і той факт, що внутрішнє ядро ​​Землі залишається твердим. На перший погляд, це дивно: температура величезна, залізо має плавитися. Але на глибині понад 5 000 кілометрів тиск сягає мільйонів атмосфер. Воно настільки сильно стискає атоми заліза, що їм важко вільно зміщуватися щодо один одного. А плавлення — це саме перехід у стан, коли атоми можуть рухатися набагато вільніше. При такому тиску для плавлення потрібна набагато більша температура, тому внутрішнє ядро ​​залишається твердим навіть при екстремальному нагріванні.

Вище знаходиться зовнішнє ядро ​​- воно рідке. Тут тиск нижчий, ніж у внутрішньому ядрі, тому залізо-нікелевий розплав зберігає рухливість. Рух цієї провідної рідини бере участь у створенні магнітного поля Землі.

Розпечене ядро ​​- не дивний пережиток минулого, а "серце" всієї планети. Воно зберігає тепло давньої Землі, підтримує внутрішню динаміку і допомагає створювати магнітний щит, без якого на нашій планеті ніколи не було б всього того розмаїття флори та фауни, що ми спостерігаємо сьогодні.



Передчуваючи заяви "експертів у всіх галузях науки" про те, що є лише Кольська надглибока і ніхто глибший за 12 кілометрів не був, заздалегідь відповідаю: температуру земного ядра вчені визначають непрямими методами.

Вони вивчають, як сейсмічні хвилі від землетрусів, а в минулому і від підземних ядерних випробувань проходять крізь планету. Швидкість цих хвиль змінюється залежно від щільності, температури та стану речовини. За цими змінами можна зрозуміти, що відбувається у глибинах Землі. Для підтвердження оцінок використовують і експериментальний спосіб: вчені беруть залізо та нікель, стискають їх до тисків, порівнянних із тиском у земному ядрі, і нагрівають, щоб визначити, за якої температури метал починає плавитися.

Так оцінки температури ядра спираються не так на фантазії, але в сейсмологію і фізику речовини в екстремальних умовах.