גלעין כדור הארץ
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
גלעין כדור הארץ הוא החומר הנמצא במרכז כדור הארץ, 2900 ק"מ מתחת לפני השטח. סביב הגלעין נמצאת מעטפת כדור הארץ, כשביניהם מפריד תחום אי הרציפות ווייכרט-גוטנברג.
תוכן עניינים |
[עריכה] הרכב הגלעין
קוטר הגלעין הוא כמחצית מקוטר כדור הארץ, ומסתו 32.4% ממסת כדור הארץ.
על פי חישובים מתימטיים שונים, וכן על פי חישוב מהירות הגלים הסיסמיים באזור זה, צפיפות החומר בגלעין כדור הארץ צריכה להיות 10-13 גרם לסמ"ק. צפיפות זו מחייבת את שכיחותם של יסודות מתכתיים כבדים בגלעין, ששקעו לשם במשך השנים. החוקרים מציעים את היסודות: ברזל, ניקל ומעט קובלט, כיסודות הסבירים ביותר להימצאותם בגלעין. בין השאר, הם נעזרים ב"תיאורית הדינמו" (להלן), לפיה חייב להיות בגלעין יסוד מוליך חשמל. החוקרים גם מצאו שישנה הקבלה כימית ומינרלוגית מסוימת בין שלושת סוגי המטאוריטים: האירוליטים, הסידרוליטים והסידריטים, לבין שלוש השכבות של כדור הארץ: הקרום, המעטפת והגלעין. לפי הקבלה זאת הגלעין צריך להיות מורכב מאותו חומר שממנו מורכבים הסידריטים, הברזל. בגלל שכיחות מתכות אלה בגלעין נהוג לכנותו גם "ניפה" (ברזל - Fe, ניקל - Ni).
במרכז הגלעין מגיעה הטמפרטורה ליותר מ-6,000 מעלות צלזיוס. מקור החום הוא כתוצאה מכוח הכבידה שיוצר לחץ רב והופך לאנרגיית חום.
[עריכה] גלעין פנימי וחיצוני
מניתוח המהירות של גלים סיסמיים בגלעין עולה, שקיים תחום אי רציפות נוסף בתוך הגלעין בעומק של בין 4,980 ל-5,120 ק"מ מתחת לפני השטח, תחום אי הרציפות ג'פריס. תחום זה מבדיל בין גלעין פנימי מוצק, לבין גלעין חיצוני נוזלי. מסת הגלעין הפנימי הוא 1.7% ממשקל כדור הארץ. משקל הגלעין החיצוני, לעומת זאת, הוא 30.7% מכלל משקל כדור הארץ. הגלעין הפנימי נשאר מוצק על אף הטמפרטורה הגבוהה (למעלה מ-6,000 מעלות צלזיוס), אודות ללחץ העצום המופעל עליו אשר גורם לו לחצות את גבול ההתכה (שעומד שם על 4,300 מעלות בגלל תנאי הלחץ).
[עריכה] תיאורית הדינמו
בגלעין כדור הארץ שוררת טמפרטורה הגבוהה בהרבה מנקודת קירי, הנקודה שבה מתבטלת המגנטיות הטבעית של החומר. לכן משערים שהשדה המגנטי של כדוה"א, נוצר כתוצאה מהתחככות וסיבוב הגלעין החיצוני הנוזלי על הגלעין הפנימי המוצק, תנועה זו יוצרת זרמים חשמליים, בדומה לדינמו, וכך מתקבל השדה המגנטי של כדור הארץ.
[עריכה] תיאורית הגלעין המחוספס
תאוריה זו טוענת שפני הגלעין הפנימי המוצק אינם חלקים. ישנם זיזים הבולטים וחודרים לגלעין החיצוני. התאוריה הוצגה על ידי גודונסון, קלייטון ואנדרסון ב-1986 במסגרת כנס האגודה האמריקנית לגיאופיזיקה. תאוריה זו מבוססת על תיאורית הדינמו. היא הוכחה בעזרת חישוב שינויי מהירות גלים סיסמיים בגלעין, והיא מסבירה תופעות שונות:
- באזורי לבה רבים ישנה תופעה של היפוך מגנטיות. לדעת החוקרים, כדור הארץ שינה את כיוון המגנטיות שלו פעמים רבות במהלך ההיסטוריה. ואותם אזורי לבה קיבלו את השדה המגנטי שלהם מאחת התקופות האלה. אם נקבל את תיאורית הגלעין המחוספס ניתן להבין את השינוי בכיוון תנועת הגלעין החיצוני סביב הגלעין הפנימי, אשר יצר מערך חדש של זרמים חשמלים וקטבים מגנטיים.
- "מקריותם" הבלתי סבירה של השינוים בגבולות הלוחות הטקטוניים, מצביעה על תבליט כלשהוא בגלעין המשפיע על מהלך ומיקום זרמי הערבול שאחראים על תנועת הלוחות הטקטוניים.

