הגרעין הוא האחרון שב- שכבות כדור הארץ. זה ידוע גם בשם האנדוספירה וזה מסה חמה שנמצאת במרכז החלק הפנימי של כדור הארץ. בהרכבו אנו יכולים לראות גם ליבה מוצקה שנמצאת מבפנים וגם ליבה חיצונית שהיא נוזלית. בגלל זרמי ההסעה שנוצרים על ידי ההבדלים בצפיפות החומרים באזור ליבת האדמה ה השדה המגנטי של כדור הארץ.
במאמר זה אנו הולכים לראות ניתוח מלא אודות ליבת כדור הארץ וחשיבותו.
מקור וגיבוש
מקורו של הליבה הוא לאחר כדור הארץ. כאשר כדור הארץ נוצר לפני כ -4.500 מיליארד שנהזה היה רק כדור אחיד של סלע לוהט. לאט לאט הוא סבל מפירוק רדיואקטיבי ועם החום שהועבר מהיווצרות כדור הארץ גרם לו להתחמם עוד יותר עד כדי התכת ברזל. הרגע הזה שבו כדור הארץ הגיע לטמפרטורות אלה נקרא אסון ברזל. החומר המותך שהיה בסלע וכל החומר הסלעי היו בעלי תנועה גדולה יותר ובמהירות רבה יותר. כתוצאה מתנועה זו של חומרים פחות צפופים כמו מים, אוויר וסיליקטים, הם הפכו אותם למעטה כדור הארץ.
להפך, החומרים הצפופים והכבדים יותר כמו ברזל, ניקל ו מתכות כבדות אחרות הצליחו למשוך את משיכת הכבידה של כדור הארץ לעבר המרכז. באופן זה, נוצר מה שאנו מכירים כגרעין הארצי הפרימיטיבי הראשון. תהליך זה ידוע בתור זה של בידול פלנטרי וכאן אנו מתחילים לראות שכדור הארץ מורכב משכבות שונות בעלות מאפיינים והרכב שונים.
הרכב ליבת כדור הארץ
כידוע, ה קרום כדור הארץ והמעטפת עשירה במינרלים. למרות זאת, ליבת כדור הארץ מורכבת ברובה ממתכות מברזל וניקל. אנו מוצאים גם חומרים המתמוססים בברזל הנקראים סידרופילים. יסודות אלה כלל אינם נפוצים בקרום ולכן נקראו מתכות יקרות. במתכות יקרות אלה אנו מוצאים קובלט, זהב ופלטינה.
אלמנט מרכזי נוסף שנמצא בגרעין הוא גופרית. 90% מכל הגופרית על פני כדור הארץ נמצאת בליבה. הליבה ידועה כחלק החם ביותר על פני כדור הארץ כולו. מבנים פנימיים עולים בטמפרטורה ככל שאנו גדלים לעומק. למרות זאת, בהתחשב בלמעלה מ -6.000 הקילומטרים המפרידים בינינו לבין פני האדמה אל ליבת כדור הארץ, די קשה לדעת בטמפרטורה בה נמצא מרכז הברזל והניקל המותך הזה. הטמפרטורות לא תמיד זהות. הם משתנים בהתאם ללחץ, לסיבוב כדור הארץ ולהרכב היסודות המרכיבים את הגרעין.
מכיוון שזרמי ההסעה גורמים לתזוזת החומרים, ישנם חומרים שנכנסים ל"חדשים "אל תוך הליבה בעוד שאחרים עוזבים שוב ואינם מותכים יותר. זאת בשל הקרבה או המרחק של החומרים מהמרכז ונקודת ההתכה הגבוהה מאוד שלהם.
מחקרים אומרים בדרך כלל כי הטמפרטורה של ליבת כדור הארץ זה עובר מ 4000 מעלות צלזיוס ל 6000 מעלות בערך.
תכונות עיקריות
בין מאפייניו אנו רואים כי החומרים התורמים לחום שבליבה הוא פירוק חומרים רדיואקטיביים. חומרים רדיואקטיביים מפיצים כמות גדולה של אנרגיה כשהם מתקלקלים. אנרגיה זו הופכת לחום כאשר היא משתחררת. שאריות החום מהיווצרות כדור הארץ עדיין שם מחממות את הליבה. תורם חום נוסף הוא החום שמשתחרר לליבה החיצונית הנוזלית ומתמצק בגבולו כאשר הוא נתקל בליבה הפנימית. זכרו שהליבה החיצונית של כדור הארץ שלנו היא נוזלית והליבה הפנימית מוצקה.
בכל פעם שאנחנו יורדים לעומק של 1 ק"מ מעל פני האדמה, הטמפרטורה עולה בכ- 25 מעלות יותר. משמעות הדבר היא כי שיפוע גיאותרמי הוא כ 25 מעלות. הגבול המפריד בין הגרעין הפנימי לזה החיצוני מכונה חוסר המשכיות של בולן. החלק החיצוני ביותר של הליבה נמצא כ -3.000 ק"מ מתחת לרגלינו. אך הגרוע מכל, נקודת המרכז של ליבת כדור הארץ היא כ- 6.000 ק"מ.
לתת לך מושג כמה מעט פירסנו את כדור הארץ שלנו, זה החור העמוק ביותר שנעשה ירד רק 12,3 ק"מ. כאילו מתפוח התעמקנו רק בעור הדק (ואפילו לא בזה).
שכבות ליבה
בואו נסתכל מקרוב על שכבות הליבה.
גרעין חיצוני
עוביו כ -2.200 ק"מ והוא מורכב מברזל וניקל במצב נוזלי. הטמפרטורה שלה היא סביב 5000 מעלות צלזיוס. למתכת הנוזלית בשכבה זו צמיגות נמוכה מאוד, כך שהיא יכולה להיות מעוותת וניתנת בקלות. במקרה זה, ישנם זרמי הסעה אלימים למדי הגורמים להיווצרות השדה המגנטי של כדור הארץ.
החלק החם ביותר של הליבה החיצונית נמצא בחוסר המשכיות של בולן.
ליבה פנימית
זהו כדור חם וצפוף מאוד שמורכב בעיקר מברזל. הטמפרטורה מגיעה לכ- 5200 מעלות צלזיוס. כאן הלחץ הוא כמעט 3,6 מיליון אווירה.
הטמפרטורה של הליבה הפנימית היא הרבה מעל נקודת ההיתוך של הברזל. עם זאת, הוא במצב מוצק. הסיבה לכך היא שבניגוד לליבה החיצונית, הלחץ האטמוספרי גבוה בהרבה וזה מונע ממנו להתמוסס.
בעזרת מידע זה הם יוכלו לדעת יותר על ליבת כדור הארץ ומאפייניה.