05.08.2015-16:24:00   |   Juraj Littva
#Zem
Čosi, čo by bežný smrteľník považoval za ozajstnú tekutinu, totiž možno nájsť len v časti jadra, zvyšok vnútra Zeme by vnímal ako pevné skaly. O tom, prečo to tak je, sa dočítate v prvej časti tohto článku.



Keď už sme pri spochybňovaní vedomostí, niektorým z vás možno napadne: „Ako je vôbec možné, že geológovia vedia, z čoho sa skladá zemské vnútro? Nikto tam nikdy nebol a nevidel to, takže si môžu navymýšľať, čo chcú.“ Odpovedal by som: „Podobne ako lekári môžu vidieť do človeka bez toho, aby ho operovali – pomocou röntgenu.“ Čím som úspešne vyhral hádku samého zo sebou. Nie som geniálny?

Predtým, než začneme röntgenovať Zem, sa ale pozrieme na nástroj, ktorý geológom pomáha pochopiť stavbu Zeme.

Sedliacky rozum

Staré-dobré geologické heslo „kladivom a rozumom“ platí aj pri nazeraní do vnútra Zeme. Čosi vieme z xenolitov – šutrov, ktoré boli magmou vynesené z hlbín Zeme. A to nie je všetko. Zem na nás pôsobí gravitačnou silou, z čoho vieme vypočítať, aké „ťažké“ (husté) hmoty by sa mali nachádzať v jej vnútri. Každý školák vie, že „ťažšie“ (hustejšie) hmoty majú tendenciu klesať, zatiaľ čo „ľahšie“ (menej husté) majú tendenciu stúpať. Smerom do vnútra Zeme stúpa tlak a teplota, to isté sa teda zrejme deje aj v hlbších častiach Zeme. Z toho vyplýva, že bližšie k stredu Zeme sa nachádzajú horúcejšie, „ťažšie“ hmoty pod vyšším tlakom a na povrchu sa nachádzajú najstudenšie, „najľahšie“ hmoty pod nižším tlakom.

Z čoho sa však tieto hmoty skladajú? Na stavbu vznikajúcej Zeme musel poslúžiť ľahko dostupný, bežný materiál, ktorý nám nad hlavami poletuje aj dnes – asteroidy. Existujú dva základné typy asteroidov – kamenné a kovové. Keďže Zem má magnetické pole, jej vnútro musí obsahovať aspoň nejaké kovy. Keď si to všetko dáme dokopy, ľahko vydedukujeme, že v strede Zeme sa sústreďujú ťažšie kovy, zatiaľ čo vo vyšších vrstvách prevažuje ľahší kamenný materiál. A je to. Dedukcia ľahšia než grécke peňaženky.

Zemský „röntgen“

„Röntgenovanie“ Zeme funguje na jednoduchom princípe – pri zemských otrasoch vznikajú dva typy vĺn, ktoré sa jej vnútrom šíria rôznym spôsobom a rôznou rýchlosťou: rýchlejšie P-vlny a pomalšie S-vlny. To, ako sa tieto vlny správajú v jednotlivých častiach zemského vnútra, teda o koľko sa spomaľujú, zrýchľujú, ako sa lámu a odrážajú, nám veľa napovedá o zložení hlbších častí Zeme. A nemusíte sa spoliehať len na zemetrasenia – pri výskume plytších častí Zeme sa dajú otrasy vygenerovať napríklad výbuchmi. Čo robí geológiu jednou z mála vied, ktorá vedecké problémy rieši pomocou výbušnín. Boriči mýtov by boli hrdí.




Šírienie P-vĺn možno prirovnať k stláčanej a naťahovanej pružine, zatiaľ čo šírenie S-vĺn sa podobá vlneniu koberca.


Nezvyčajné vnútro zeme

Čo nám zemský „röntgen“ zatiaľ odhalil? Napríklad to, že drvivá časť vnútra Zeme nie je tekutá. S-vlny sa totiž tekutými látkami nemôžu šíriť. V zemskom vnútri sa však veselo šíria, okrem vonkajšej vrstvy jadra, ktorá teda musí mať vlastnosti kvapalnej látky. A taktiež to, že Zem možno rozdeliť na kôru, plášť a jadro.

Toto rozdelenie vyčleňuje jednotlivé vrstvy na základe ich chemického zloženia. Vyčlenenie vrstiev na základe ich mechanických vlastností sa líši. Do najvrchnejšej, pevnej a krehkej časti – litosféry, patrí zemská kôra a vrchná časť plášťa. Pod ňou sa nachádza astenosféra, ktorá je pevná, no plastická – poddajná a schopná veľmi pomaly tiecť. Ešte nižšie sa nachádza mezosféra, ktorá je tiež schopná pomaly tiecť, no v porovnaní s astenosférou je oveľa pevnejšia. Na rozhraní plášťa a jadra dochádza k výraznej zmene chemického zloženia hmôt (z kameňa na kov) a k prudkému nárastu teplôt, vďaka čomu je vonkajšie jadro tekuté, no rastúci tlak smerom k stredu Zeme spôsobuje, že vnútorné jadro je pevné. A prúdenie tekutého vonkajšieho jadra okolo pevného vnútorného jadra je pravdepodobne to, čo spôsobuje vznik magnetického poľa Zeme. A keďže obrázok hodný tisíca slov, pre lepšiu názornosť tu dodám obrázok, ktorý som vytvoril pre našich študentov:




-



A to je všetko, milí frfloši, frflandy a frflanďatá. Ako sami vidíte, vo vnútri Zeme sa síce nachádza horúca tekutina, no tvorí len malú časť zemského vnútra.

Zem nie je žiadne vajíčko. Je to horúci šuter s trochou kvapaliny vo vnútri, čo robí peklo trocha nepraktickým miestom. No osobne si myslím, že byť uzavretý v horúcej skale je horšie než plávanie v horúcej kvapaline. Dosfrflavenia priatelia!

-

Obrázky: fair use, autor
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail