שיכטן פון דער ערד און זייערע כאַראַקטעריסטיקס
די ערד איז נישט קיין איינהייטלעכער שטיינערנער באַל. אונטער דער ייבערפלאַך וואו מיר לעבן, איז די ערד צוזאַמענגעשטעלט פון שיכטן מיט באַזונדערע פיזישע און כעמישע אייגנשאַפטן. די אונטערשיידן האָבן אַן השפּעה אויף כּמעט יעדן געאָלאָגישן דערשיינונג: ערדציטערנישן, וואולקאַנישע אויסברוכן, באַרג-פאָרמאַציע, קאָנטינענטאַלע דריפט, און אפילו דאָס מאַגנעטישע פעלד וואָס באַשיצט לעבן פון שעדלעכער ראַדיאַציע. פֿאַרשטיין די ערד'ס שיכטן מיינט פֿאַרשטיין דעם "מאָטאָר" וואָס טרייבט דעם פּלאַנעט.
בכלל, קען מען באשרייבן די ערד'ס שיכטן אויף צוויי וועגן: באזירט אויף כעמישע צוזאמענשטעלונג (קרוסט, מאנטל, קערן) און באזירט אויף פיזישע אדער מעכאנישע אייגנשאפטן (ליטאספערע, אסטענאספערע, מעזאספערע, אויסערליכע קערן, אינערליכע קערן). די צוויי צוגאנגען קאמפלעמענטירן איינער דעם אנדערן.
1) ערד'ס קראסט: די דינע אבער וויכטיגע אויסערסטע שיכט
די קרוסט איז די אויסערסטע שיכט פון דער ערד, וואו די קאנטינענטן און אקעאן-דנאָ ליגן. כאָטש זי איז די הויפּט "בינע" פֿאַר לעבן, איז די קרוסט טאַקע זייער דין קאַמפּערד צו דער ערד'ס גרייס.
הויפּט קעראַקטעריסטיקס:
– דיקקייט: בערך 5–10 קילאָמעטער פֿאַר אָקעאַנישע קרוסט און 30–70 קילאָמעטער פֿאַר קאָנטינענטאַלע קרוסט (דיקער אונטער גרויסע בערג).
- צוזאמענשטעלונג:
– אקעאנישע קראסט איז איבערהויפט באַזאַלטישע שטיין (רייך אין מאַגנעזיום און אייַזן).
– די קאנטינענטאלע קראסט אנטהאלט מער גראַניטישע שטיינער (רייכער אין סיליקאַ).
– געדיכטקייט: אקעאנישע קרום איז געדיכטער (דענסער) ווי קאנטינענטאלע קרום, ממילא טענדירט עס צו לייכט אונטערגיין אונטער אים.
– טעמפּעראַטור: רעלאַטיוו נידעריק קאַמפּערד צו די שיכטן אונטן, אָבער וואַקסט מיט טיפקייט.
די קראסט איז צעטיילט אין טעקטאנישע פלאטעס וואס רירן זיך כסדר. די פלאט באוועגונג ברענגט ארויס ערדציטערנישן, עפנט נייע אקעאנען, און פארמירט בארג קייטן.
2) מאַנטל: די דינאַמישע "קיך" אונטער דער סקאָרינקע
אונטער דער קראסט ליגט דער מאנטל, דער ערד'ס דיקסטע שיכט, וואס מאכט אויס רוב פון דעם פלאנעט'ס פארנעם. דער מאנטל ווערט אפט פארגעשטעלט ווי א ים פון מאגמא, אבער ער איז אין פאקט מערסטנס הארט. אבער, ער איז פלאסטיש - ער קען פליסן זייער שטייטלעך איבער געאלאגישע צייט-סקאלעס.
הויפּט קעראַקטעריסטיקס:
– דיקקייט: בערך 2.900 קילאָמעטער, פֿון דער באַזע פֿון דער קרוסט ביז דער גרענעץ פֿון קערן.
– צוזאמענשטעל: דאמינירט דורך סיליקאט מינעראלן רייך אין מאגנעזיום און אייַזן (למשל פערידאטיט).
– טעמפּעראַטור: ריינדזשד פון ~500°C ביים שפּיץ ביז איבער 4.000°C לעבן דעם קערן גרענעץ.
– א שליסל פּראָצעס: מאַנטל קאָנוועקשאַן שטראָמען, די באַוועגונג פון הייסער מאַטעריאַל וואָס שטייגט און קילער מאַטעריאַל וואָס זינקט. דאָס איז איינער פון די הויפּט טרייבקראַפטן פון טעקטאָנישע פּלאַטן באַוועגונג.
דער מאנטל איז צעטיילט אין דעם אויבערשטן מאנטל און דעם אונטערשטן מאנטל. אין געוויסע זאנעס פאסירט א טיילווייזע צעשמעלצונג, וואס פראדוצירט מאגמע. די מאגמע קען ארויפגיין צו דער אויבערפלאך און אויסרופן וואולקאנישע טעטיקייט.
3) ערד'ס קערן: צענטער פון דער ערד און מקור פון דעם מאַגנעטישן פעלד
די ערד'ס אינעווייניגסטע שיכט איז דער קערן, וואָס איז הויפּטזעכלעך צוזאַמענגעשטעלט פון אייַזן און ניקעל. דער קערן שפּילט אַ וויכטיקע ראָלע ווײַל עס איז די מקור פון דער ערד'ס מאַגנעטישן פעלד, וואָס אַקט ווי אַ "שילד" פון דעם זונווינט און געלאָדענע פּאַרטיקלען.
הויפּט קעראַקטעריסטיקס:
– לאקאציע: פון א טיפקייט פון ~2.900 קילאָמעטער ביזן צענטער פון דער ערד ביי ~6.371 קילאָמעטער.
– צוזאמענשטעל: איבערהויפּט אייַזן (Fe) און ניקעל (Ni), מיט דער מעגלעכקייט פון אַנדערע לייכטע עלעמענטן אין קליינע מאָסן.
– צעטיילונג: אויסערלעכער קערן (פליסיק) און אינערלעכער קערן (האַרט).
– ראלע: די באַוועגונג פון קאַנדאַקטיוו פליסיקייט אין די ויסווייניקסטע קערן דזשענערירט אַ דינאַמאָ ווירקונג וואָס פּראָדוצירט די ערד'ס מאַגנעטישע פעלד.
אָן אַן אַקטיוון קערן, וואָלט די ערד מסתּמא געווען פיל מער אָנפֿעללעך צו ראַדיאַציע און איר אַטמאָספֿערע קען גרינגער ווערן עראָדירט דורך דעם זונווינט, ווי מען גלויבט איז געשען אויף מאַרס.
-
שיכטן באזירט אויף פיזישע (מעכאנישע) אייגנשאפטן
אין צוגאב צו דער קראַסט-מאַנטל-קערן צעטיילונג, נוצן געאָפיזיקער אָפט אַ צעטיילונג באַזירט אויף "ווי די שיכטן זיך אויפפירן" אין באַצוג צו דרוק און היץ.
4) ליטאספערע: א שטרענגע שאָל וואָס איז צעבראָכן אין פּלאַטעס
די ליטאָספערע נעמט אריין די קראסט און דעם שטרענגן אויבערשטן טייל פונעם מאנטל. דאס איז די שיכט וואס פארמירט טעקטאנישע פלאטעס.
הויפּט קעראַקטעריסטיקס:
– אייגנשאַפטן: שטייף, שוואַך, לייכט צוריסן—דאָס איז פאַרוואָס ערדציטערנישן פּאַסירן אָפט אין דער ליטאָספערע.
– דיקקייט: ווערייִרט, בערך 50–200 קילאָמעטער, קען זיין דיקער אונטער אַלטע קאָנטינענטן.
– ראלע: זיך באַוועגן איבער דער מער פּלאַסטישער שיכט אונטער אים (אַסטענאָספֿערע), וואָס פאַראורזאַכט פּלאַטע אינטעראַקציעס ווי דיווערדזשענס, קאָנווערדזשענס און טראַנספאָרמאַציע.
ביי דיווערגענטע פּלאַטעס גרענעצן, קען די ליטאָספערע זיך אויסשטרעקן און שאַפן מיטל-אָקעאַן רידזשעס. ביי קאָנווערגענטע גרענעצן, טענדירט די דיכטערע אָקעאַנישע ליטאָספערע זיך אונטערצוציען אין דעם מאַנטל, שאַפנדיג אָקעאַן טרענטשעס און וואולקאַנישע בויגן.
5) אַסטענעאָספערע: די "ווייכע" שיכט וואָס ערלויבט פּלאַטעס צו רירן זיך
די אַסטענאָספערע געפינט זיך אונטער דער ליטאָספערע, אַרייַנגערעכנט דעם הייסערן און מער פליסיקן טייל פון דעם אויבערשטן מאַנטל.
הויפּט קעראַקטעריסטיקס:
– אייגנשאפטן: פּלאַסטיק, קען דורכגיין דעפאָרמאַציע און פליסט פּאַמעלעך.
– צושטאַנד: דערפאַרט אָפט טיילווייזע צעשמעלצונג אין קליינע פּראָצענטן, מאַכנדיג עס מעכאַניש "שוואַכער".
– ראלע: צו זיין א "גליטשיקע ייבערפלאך" אויף וועלכער ליטאָספערישע פּלאַטעס גליטשן, כדי פּלאַטן טעקטאָניק זאָל קענען פּאַסירן.
די אַסטענאָספערע איז וויכטיק צו דערקלערן פארוואס פּלאַטעס קענען זיך רירן אפילו ווען די ליטאָספערע דערשיינט האַרט און דיק.
6) מעזאָספערע (נידעריקער מאַנטל): האַרט אָבער פליסט זייער פּאַמעלעך
די מעזאָספערע באַציט זיך אָפט צו דער נידעריקער מאַנטל (אונטער דער אַסטענאָספערע ביז דער גרענעץ פון דער קערן). טראָץ אירע העכערע טעמפּעראַטורן, האַלט דער ריזיקער דרוק זי פעסט.
הויפּט קעראַקטעריסטיקס:
– אייגנשאפטן: שטייפער ווי די אסטענאספערע, אבער קען נאך אלץ פליסן אויף א צייט-וואג פון מיליאנען יארן.
– ראלע: ביישטייערט צו דער גרויס-מאסשטאביקער מאנטל קאנוועקציע צירקולאציע וואס באוועגט היץ פון דער ערד'ס אינעווייניגסטער ארויף.
קאָנוועקציע אין דעם אונטערשטן מאַנטל צוזאַמען מיטן אויבערשטן מאַנטל פאָרמירט אַ היץ טראַנספּאָרט סיסטעם וואָס השפּעה האָט אויף געאָלאָגישע טעטיקייט אויף דער ייבערפלאַך.
7) אויסערלעכער קערן: פליסיק מעטאַל טרייבט דאָס מאַגנעטישע פעלד
דער אויסערלעכער קערן ליגט אונטערן מאנטל און איז פליסיק. דער פלוס פון דעם פליסיקן מעטאל איז קריטיש.
הויפּט קעראַקטעריסטיקס:
– טיפקייט: ~2.900–5.150 קילאָמעטער.
– אייגנשאפטן: פליסיק צוליב א קאמבינאציע פון הויכער טעמפעראטור און געוויסע פיזישע באדינגונגען.
– הויפּט ראָלע: שאַפֿן אַ מאַגנעטישן פֿעלד דורך דער קאָנוועקציע באַוועגונג פֿון קאַנדאַקטיוון פֿליסיקן מעטאַל און די ראָטאַציע פֿון דער ערד (געאָדינאַמאָ).
ענדערונגען אין דעם פלוס אין דעם אויסערן קערן זענען אויך פֿאַרבונדן מיט וועריאַציעס אין מאַגנעטישער פֿעלד שטאַרקייט, אפילו מאַגנעטישע פּאָל איבערקערענישן איבער געאָלאָגישער צייט.
8) אינערער קערן: א פעסטער באַל פון עקסטרעמען דרוק
אין צענטער פון דער ערד איז א האַרטער אינערלעכער קערן. טראָץ אירע גאָר הויכע טעמפּעראַטורן, פאַראורזאַכט דער ריזיקער דרוק אַז דאָס אייַזן און ניקעל דאָרט זאָלן זיך פֿאַרפעסטיקן.
הויפּט קעראַקטעריסטיקס:
– טיפקייט: ~5.150–6.371 קילאָמעטער (ביזן צענטער פון דער ערד).
– אייגנשאַפטן: געדיכט, זייער ענג.
– טעמפּעראַטור: געשאצט צו דערגרייכן ~5.000–6.000°C.
– ראלע: העלפט אויפהאלטן די קערן דינאמיק, און דער ביסלעכווייזער איינפריר פראצעס פון די אינעווייניגסטע קערן קען ארויסלאזן היץ און ליכט עלעמענטן וואס פארשטארקן קאנוועקציע אין די אויסערליכע קערן.
-
ווי אזוי ווייסן וויסנשאפטלער די שיכטן פון דער ערד?
ווייל מיר קענען נישט באָרען אין דעם קערן, קומט אונדזער וויסן וועגן דער ערד'ס סטרוקטור הויפּטזעכליך פון סייזמאָלאָגיע. ערדציטערניש כוואַליעס רייזן אַנדערש דורך האַרטע און פליסיקע שטאָפן. פּ-כוואַליעס קענען דורכגיין ביידע האַרטע און פליסיקע שטאָפן, בשעת ס-כוואַליעס קענען נישט. די אָפּבייגונג מוסטערן און "שאָטן זאָנעס" פון ערדציטערניש כוואַליעס פֿאָרשלאָגן שטאַרק אַז דער אויסערלעכער קערן איז פליסיק און דער אינערלעכער קערן איז האַרט. דערצו, דאַטן פון גראַוויטאַציע, מאַגנעטישע פֿעלדער און הויך-דרוק מינעראַל עקספּערימענטן זענען נוצלעך.
קלאָוזינג
ערד'ס שיכטן—קרוסט, מאנטל, און קערן—זענען נישט פשוט סטרוקטורעלע צעטיילונגען, נאר אקטיווע, פארבונדענע סיסטעמען. די שטרענגע ליטאספערע באוועגט זיך איבער די מער פלאסטישע אסטענאספערע, שאפנדיג פלאטן טעקטאניק וואס פארעמען די פלאנעט'ס אייבערפלאך. די מאנטל אקטירט ווי א קאנוועקציע מאטאר וואס טראנספערירט היץ, בשעת די פליסיגע אויסערליכע קערן דזשענערירט א מאגנעטישע פעלד וואס באשיצט לעבן. דורך פארשטיין די אייגנשאפטן פון יעדער שיכט, קענען מיר בעסער פארשטיין פארוואס די ערד איז דינאמיש, באוואוינבאַר, און ענדערט זיך כסדר איבער צייט.
