Що буде, якщо земля охолоне клуб чомучок

Привіт, дорогі Новомосковсктелі і учасники "Клубу чомучок"! У сьогоднішньому випуску Клубу я буду відповідати на питання мами Ані та її сина Дані (7 років): "Якби не було магми, Земля б охолола?"

Щоб я могла відповісти на це питання, нам треба розібратися в будові Землі. І допоможе нам в цьому звичайне яйце. Зверху яйце покрите тонким шаром твердої, але тендітної шкаралупи. Якщо ми її порозчищаємо, під нею буде шар білої речовини - білок. А в самій середині ми побачимо жовтенький кульку - жовток.

Яйце як модель Землі

Приблизно так само влаштована і наша Земля. Зверху тонкий шар земної кори. Потім йде шар, який називається мантією, а в самій середині - ядро.

Давайте зробимо уявний експеримент і здійснимо подорож в глиб Землі. Напевно, ваш малюк вже пробував копати глибоку-преглубокую яму в пісочниці або на пляжі? Але скільки б він не рив, він не зміг би прокопати глибше самого верхнього шару земної кори - ґрунту (пам'ятаєте, ми вже розбирали будівлю грунту в одному з минулих випусків Клубу). Якби йому на допомогу прийшли люди, спеціальність яких свердлити глибокі-преглубокіе свердловини, - буровики, - то вони б могли допомогти йому докопатися до глибини 4-5 км. Там можна виявити древні гірські породи, які утворилися ще в ті часи, коли Земля була молодою, а також те, що називають корисними копалинами - нафта, газ, різні руди. Але все, що люди дістають з глибин Землі, ще знаходиться в самому верхньому шарі, в тій "шкаралупі", яка оточує планету-яйце.

Навіть найглибша свердловина, яку вдалося пробурити в земній корі людям, так і не дісталася до наступного шару земних надр - мантії. Знаходиться ця свердловина вУкаіни, на Кольському півострові, і поглиблюється в земну поверхню на 12 км. Це так глибоко! Але в порівнянні із земним кулею така свердловина все одно, що для великого яблука укол голочкою, який навіть не проткнув його шкурку!

Тому про те, що відбувається всередині Землі, вчені точно сказати не можуть. Відомості про все, що знаходиться глибше, ми можемо отримати тільки непрямим шляхом (тобто дізнатися не на досвіді, а шляхом умовиводів). Наприклад, вивчаючи виверження вулканів і хвилі, які йдуть по Земній кулі після землетрусів або потужних вибухів.

На сьогоднішній день більшість вчених дотримується ось такої моделі будови Землі:

На цій схемі я зобразила будова Землі в масштабі.
Тут можна побачити, наскільки тонким і крихким є верхній шар, на якому ми всі живемо.

Всередині Землі знаходиться тверде внутрішнє ядро ​​радіусом 1300 км, що складається в основному з залізо-нікелевого сплаву з домішкою інших важких елементів. Температура в центрі Землі величезна - за деякими оцінками вона досягає 5500 градусів Цельсія! Це майже стільки ж, скільки на поверхні Сонця!

Запропонуйте дитині по ходу подальшої розповіді зробити свою модель Землі з пластиліну.
В якості твердого ядра можна взяти залізну кульку

Навколо нього до глибини 2900 км розташований шар зовнішнього ядра. Воно складається з того ж речовини, тільки що знаходиться в розплавленому вязкотекучем стані.

Червоний шар пластиліну уособлює рідке зовнішнє ядро

Далі, до глибини 1000 км, йде шар мантії - розпеченого твердої речовини (температура його змінюється від 500 до 4000 градусів Цельсія). У ній зосереджений майже весь обсяг речовини планети (85%) і на неї припадає 2/3 маси всієї Землі. Мантію ділять на нижню і верхню.

Синій пластилін - це мантія

У верхньому шарі мантії окремо виділяють шар в'язкого пластичного речовини, який називають астеносфера. Саме на ньому "плавають" літосферні плити - ділянки самого верхнього, твердого шару Землі, які і складають земну кору. Її товщина невелика: 5 км під океанами і 30-40 км під материками. Через рух літосферних плит (повільного або катастрофічного - у вигляді землетрусів), відбувається зміна форми земної поверхні: утворюються нові гори, моря та інші елементи рельєфу.

Самий верх моделі обгорнутий шаром тонкої фольги, що символізує земну кору

Ось тут, в самих верхніх шарах Землі - корі і астеносфері на глибинах від 15 до 250 км і утворюються магми (рідкий силікатний розплав), який виливаючи у вигляді лави через вулкани, застигає, утворюючи магматичні гірські породи (граніти, базальти та ін.) .

Запропонуйте дитині зробити улюблений усіма дітьми содово-оцтовий вулкан і поспостерігати за його виверженням. Для цього можна обліпити пластиліном бульбашка з-під мікстури, покласти туди столову ложку соди і обережно додати трохи оцту.

Що ж буде, якщо вся магма Землі охолоне?

Процес охолодження Землі йде з самого початку її існування. Колись Земля представляла собою розпечену кулю. Але поступово його поверхню охолола, і виникла тверда земна кора. Кора постійно рухається, дрейфує і змінює свою структуру через те, що під нею знаходиться шар рідкої речовини мантії. Якщо цей шар застигне, то тоді перестануть вивергатися вулкани і зупиниться вся тектонічна активність, а значить більше не будуть рухатися плити літосфери і припинитися процес горотворення. Але навряд чи це якось вплине на життя на планеті. А ось коли Земля охолоне повністю (що станеться, за різними оцінками, через 1-3 млрд. Років), то землян чекають набагато більші неприємності.

По-перше, Земля стане холодною. Адже сонячної енергії вистачає на те, щоб прогріти поверхню нашої планети всього лише на глибину близько 30 м. Основне тепло Земля отримує зі своїх надр. І якщо не буде цього тепла, то різниця між денною та нічною температурами на планеті стане дуже значною, не врятує навіть "ковдру" з атмосфери та гідросфери.

По-друге, Земля втратить своє магнітне поле. За сучасними уявленнями, магнітне поле генерується в процесі обертання рідкого ядра планети. Якщо ядро ​​застигне і "геодінамо" зупиниться, то Земля залишиться беззахисною перед потоком радіаційних часток, що летять на нашу планету від Сонця. А це, швидше за все, призведе до загибелі всіх високоорганізованих форм життя (в тому числі і людини).

Але охолодження Землі для нас не страшно. Адже на той час, як Земля охолоне, жити на ній все одно буде неможливо через те, що Сонце збільшиться, і його випромінювання висушить всі океани на планеті. Тому людству доведеться заздалегідь подбати про те, щоб знайти собі новий космічний будинок і залишити рідну планету. Так що завдання майбутніх поколінь (в тому числі і наших дітей) в тому, щоб направити свої сили і вміння на підготовку майбутньої колонізації землянами інших планет. І першим кроком у цьому напрямку стане намічається в найближчі десятиліття пілотований політ на Марс.

Сподіваюся, Даня, я відповіла на твоє запитання?

Архів минулих випусків "Клубу чомучок" можна подивитися ТУТ.

Цікаво, а чому вчені припускають саме така будова землі, чому в самому центрі тверде ядро, з чого вони прийшли до таких висновків, завжди замислювалася над цим. А залишати нашу землю зовсім не хочеться, навіть через багато мільярдів років, краще дбайливо до неї ставитися, може бути тоді вона буде жити вічно. Спасибі, Таня, дуже цікаво!

Вчені будують моделі того, що трапляється з речовиною при таких умовах як у Землі: розподіл мас, температурі, гравітаційне стиснення і т.д. Плюс дослідження проходження сейсмічних хвиль крізь товщу Землі - саме так виявлені межі шарів і доведено, що зовнішнє ядро ​​рідке. У першій ссилочку, що я дала в матеріалах по темі, дуже докладно все розписано. Якщо цікаво - глянь.
А Земля, на жаль, загине - це не залежить від нашої волі. Вона остигає, а Сонце старіє і перетворюється на червоного гіганта, який коли-небудь спалить Землю. Сподіваюся, людство до того часу буде досить розвиненим, щоб вирішити цю проблему.

Танечка, спасибо огромное. ) Ти, як завжди - Молодець. Я дивлюся, твої хлопці теж із задоволенням провели пластилінові досліди. Повторили пройдений матеріал.
Даньке обов'язково розповім. Знаєш, а він був би радий вирушити на інші планети (хоче). І весь час розповідає, які космічні кораблі роботів - помічників він буде створювати. Які колонії поселенців буде організовувати на інших планетах. )
Цікаво буде подивитися, хто з нього виросте. Не дарма, він мріє бути дослідником, винахідником. І хоче в майбутньому рятувати все живе.

Я рада, що відповідь мій сподобався :) Які гарні мрії у Дані! Саме на таких людей надія з порятунку людства.

Як чудово подана така складна тема для дітей!
Можна науково-популярні дитячі книжки писати!

Таня, дякую за таку ідею! Гліб один час дуже захоплювався вулканами, лавою і мантією. Але я якось не змогла підхопити тему і вона у нас "згасла", а тепер у мене новий порив все це згадати, перечитати і пограти також!

Так, буває, що не встигаєш за дітьми - їм так багато цікаво, але так швидко інтерес перемикається. У таких випадках завжди добре мати в думці якісь заготовки. Сподіваюся, Гліб ще повернеться до цієї теми.