Как устроена наша планета

Определения и обозначения

Земная кора — твёрдая наружная оболочка Земли. Она бывает материковой, расположенной под материками, и океанической, лежащей под океанами. Обычно океаническая кора тоньше материковой. Различие между ними помогает понять, почему земная поверхность не везде устроена одинаково.

Мантия — оболочка, расположенная под земной корой и простирающаяся примерно до глубины 2900 км. Её вещество преимущественно твёрдое, но на больших промежутках времени может медленно перемещаться. Представление о мантии помогает объяснять процессы, которые происходят далеко под поверхностью.

Ядро — центральная часть Земли. Оно состоит из внешнего жидкого и внутреннего твёрдого ядра. Различие между ними важно для понимания строения планеты и процессов, связанных с её магнитным полем.

Литосфера — твёрдая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Поэтому литосфера шире, чем кора: это название объединяет несколько твёрдых частей планеты. Литосферные плиты перемещаются, и их движение связано с процессами в недрах.

Как это устроено

Земля имеет слоистое строение: земная кора, мантия и ядро отличаются составом, состоянием вещества и глубиной залегания. Такое разделение возникло потому, что внутри планеты вещества оказались в разных условиях: чем глубже, тем выше температура и давление. Поэтому оболочки обладают неодинаковыми свойствами. Их границы учёные определяют, в частности, по изменению поведения сейсмических волн.

Человек не может проникнуть в большую часть земных недр, поэтому учёные получают знания о них косвенно. Во время землетрясений и других процессов возникают сейсмические волны, которые проходят через толщу Земли. На границах слоёв скорость и направление волн меняются, потому что вещество по-разному проводит колебания. Некоторые волны не проходят через жидкую среду, и это помогает судить о состоянии вещества внутри планеты.

С глубиной температура и давление возрастают. Нижние слои испытывают давление веса всех расположенных выше пород, а внутри Земли находится горячее вещество. Давление сжимает породы, а высокая температура связана с горячими недрами. Поэтому глубинные слои могут быть горячими и плотными, хотя это не означает, что вся мантия жидкая.

Материковая кора лежит под материками, а океаническая — под океанами; обычно первая толще второй. Океаническая кора формируется в особых условиях на дне океанов и по своему строению отличается от материковой. Из-за различий в толщине и составе нельзя считать их одинаковыми слоями. При этом оба вида относятся именно к земной коре, а не ко всей литосфере.

Литосферные плиты охватывают кору и верхнюю часть мантии. Вещество мантии в глубине может медленно перемещаться, а эти движения связаны с перемещением плит. Поэтому процессы в недрах могут проявляться землетрясениями и вулканизмом у поверхности. Движение вещества во внешнем ядре, в свою очередь, связано с существованием магнитного поля Земли.

Слои внутреннего строения Земли

Читайте таблицу сверху вниз, чтобы проследить путь от поверхности к центру Земли. Сравнивайте не только глубину, но и состояние вещества: именно оно помогает различать внешнее и внутреннее ядро. Значение слоёв показывает, с какими процессами связаны их свойства.

Разбор задач

Задача 1

Условие: расположи земную кору, мантию и ядро в порядке от поверхности Земли к центру. Нужно определить, какая оболочка находится снаружи, а какая занимает центральную часть. Для этого представим слои как оболочки, вложенные одна в другую. Затем перечислим их по мере удаления от поверхности.

1. Земная кора — наружная твёрдая оболочка, поэтому она будет первой.
2. Под корой располагается мантия, значит, она следует за корой.
3. В центре находится ядро, поэтому оно будет последним в перечне.

Ответ: земная кора, мантия, ядро. Порядок можно проверить, вспомнив, что мантия находится под корой, а ядро — в центре Земли. Внешнее и внутреннее ядро являются частями одного слоя — ядра.

Задача 2

Условие: сравни материковую и океаническую земную кору по толщине и месту распространения. Важно сравнивать именно виды земной коры, а не кору и литосферу. Для решения выделим два признака: где расположен каждый вид и какая кора обычно толще. Затем объединим сравнение в краткий вывод.

1. Материковая кора расположена под материками.
2. Океаническая кора находится под океанами.
3. По толщине материковая кора обычно превосходит океаническую.

Ответ: материковая кора лежит под материками и обычно толще; океаническая расположена под океанами и обычно тоньше. Слово «обычно» важно: речь идёт об общем сравнении, а не о том, что толщина везде одинакова. Оба вида относятся к земной коре.

Задача 3

Условие: сейсмические волны изменили скорость и направление на определённой глубине. Объясни, как это помогает учёным судить о строении недр. Сначала вспомним, что волны проходят через вещества и реагируют на их свойства. Затем свяжем изменение движения волн с возможной границей между слоями. Наконец, учтём, что разные состояния вещества по-разному влияют на распространение волн.

1. Изменение скорости или направления означает, что волны попали в область с другими свойствами.
2. Такое изменение может указывать на границу между слоями, различающимися составом или состоянием вещества.
3. Если отдельные волны не проходят дальше, это также даёт сведения о том, что находится на их пути.

Ответ: по поведению волн учёные косвенно определяют границы и особенности слоёв Земли. Например, отсутствие прохождения некоторых волн помогает установить, что часть недр жидкая. Одного наблюдения недостаточно для полного описания, поэтому учёные сопоставляют данные о разных волнах.

Типичные ошибки

Ошибка: называть земную кору и литосферу одним и тем же. Так путают понятия, потому что обе оболочки твёрдые и расположены снаружи планеты. Проверь себя: кора — только наружная оболочка, а литосфера включает кору и верхнюю часть мантии. Если в ответе упомянута верхняя мантия, речь идёт о литосфере.

Ошибка: считать, что мантия полностью жидкая. Такое представление возникает из-за связи горячих недр с расплавленным веществом. На самом деле вещество мантии преимущественно твёрдое, хотя может очень медленно перемещаться в течение долгого времени. Проверь себя: медленное движение вещества не означает, что весь слой является жидкостью.

Ошибка: путать внешнее и внутреннее ядро. Оба названия относятся к частям ядра, поэтому их свойства легко поменять местами. Запомни, что внешнее ядро жидкое, а внутреннее — твёрдое. Проверь ответ по порядку: внешнее окружает внутреннее, расположенное в центре.

Ошибка: думать, что строение недр известно только благодаря непосредственным наблюдениям. Человек не может добраться до большей части глубин Земли, поэтому сведения получают косвенно. Учёные изучают в том числе сейсмические волны, меняющие скорость и направление в разных слоях. Проверь себя: если объяснение опирается только на прямые наблюдения, оно не учитывает важный способ исследования недр.

Связь с другими темами

Для понимания строения Земли полезно знать, что наша планета имеет форму шара и состоит из оболочек. Эта тема связана с землетрясениями, вулканизмом и движением литосферных плит: внутренние процессы могут проявляться на поверхности. Знания о слоях Земли пригодятся при изучении полезных ископаемых, рельефа и природных процессов. Так можно связывать устройство недр с тем, что наблюдается вокруг нас.

Что запомнить

• Земля имеет слоистое внутреннее строение.
• Снаружи внутрь расположены земная кора, мантия и ядро.
• Земная кора бывает материковой и океанической.
• Литосфера состоит из земной коры и верхней части мантии.
• Внешнее ядро жидкое, а внутреннее ядро твёрдое.
• О строении глубоких недр учёные судят, в частности, по сейсмическим волнам.