เสื้อคลุมของโลกเป็นส่วนหนึ่งของธรณีสเฟียร์ที่อยู่ระหว่างเปลือกโลกและแกนกลาง ประกอบด้วยสสารทั้งหมดของโลกเป็นจำนวนมาก การศึกษาเสื้อคลุมมีความสำคัญไม่เพียงในแง่ของการทำความเข้าใจโครงสร้างภายในของโลกเท่านั้น มันสามารถทำให้เกิดความกระจ่างเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์ ให้การเข้าถึงสารประกอบและหินหายาก ช่วยให้เข้าใจกลไกของแผ่นดินไหวและการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาค อย่างไรก็ตาม การได้รับข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบและคุณสมบัติของเสื้อคลุมนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ผู้คนยังไม่รู้วิธีเจาะบ่อน้ำลึกขนาดนี้ เสื้อคลุมของโลกได้รับการศึกษาโดยใช้คลื่นไหวสะเทือนเป็นส่วนใหญ่ และด้วยการสร้างแบบจำลองในห้องปฏิบัติการ
โครงสร้างของโลก: แมนเทิล แกนกลาง และเปลือกโลก
ตามแนวคิดสมัยใหม่ โครงสร้างภายในของโลกเราแบ่งออกเป็นหลายชั้น ส่วนบนคือเปลือกโลก จากนั้นเสื้อคลุมและแกนโลกจะอยู่ เปลือกโลกเป็นเปลือกแข็งแบ่งออกเป็นมหาสมุทรและทวีป เสื้อคลุมของโลกถูกแยกออกจากมันโดยขอบเขตที่เรียกว่าMohorovicic (ตั้งชื่อตามนักแผ่นดินไหววิทยาชาวโครเอเชียที่สร้างที่ตั้งของมัน) ซึ่งมีลักษณะเฉพาะด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันของคลื่นไหวสะเทือนแบบบีบอัด
เสื้อคลุมมีประมาณ 67% ของมวลโลก ตามข้อมูลที่ทันสมัย สามารถแบ่งออกเป็นสองชั้น: บนและล่าง ในตอนแรกชั้น Golitsyn หรือเสื้อคลุมชั้นกลางก็มีความโดดเด่นเช่นกันซึ่งเป็นโซนการเปลี่ยนแปลงจากบนลงล่าง โดยทั่วไป เสื้อคลุมยาวจาก 30 เป็น 2900 กม.
นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่กล่าวว่าแกนกลางของโลกประกอบด้วยโลหะผสมเหล็กและนิกเกิลเป็นส่วนใหญ่ มันยังแบ่งออกเป็นสองส่วน แกนในเป็นของแข็งรัศมีประมาณ 1300 กม. ภายนอก - ของเหลวมีรัศมี 2200 กม. โซนการเปลี่ยนภาพจะแยกความแตกต่างระหว่างส่วนเหล่านี้
เปลือกโลก
เปลือกโลกและชั้นบนสุดของโลกรวมกันเป็นหนึ่งโดยแนวคิดของ "เปลือกโลก" เป็นเปลือกแข็งที่มีพื้นที่มั่นคงและเคลื่อนที่ได้ เปลือกแข็งของดาวเคราะห์ประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลกซึ่งควรจะเคลื่อนผ่านชั้นบรรยากาศแอสเธโนสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นพลาสติกที่ค่อนข้างจะ อาจเป็นของเหลวที่มีความหนืดและให้ความร้อนสูง เป็นส่วนหนึ่งของเสื้อคลุมด้านบน ควรสังเกตว่าการมีอยู่ของแอสเธโนสเฟียร์ในฐานะเปลือกหนืดต่อเนื่องไม่ได้รับการยืนยันจากการศึกษาเกี่ยวกับแผ่นดินไหว การศึกษาโครงสร้างของดาวเคราะห์ทำให้เราสามารถระบุชั้นที่คล้ายกันหลายชั้นที่อยู่ในแนวตั้งได้ ในแนวนอน เห็นได้ชัดว่า asthenosphere ถูกขัดจังหวะอย่างต่อเนื่อง
วิธีศึกษาเสื้อคลุม
ชั้นใต้เปลือกโลกไม่สามารถเข้าถึงได้ศึกษา. ความลึกมหาศาล อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นเป็นปัญหาร้ายแรงในการรับข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของเสื้อคลุมและแกนกลาง อย่างไรก็ตาม ยังสามารถจินตนาการถึงโครงสร้างของดาวเคราะห์ได้ เมื่อศึกษาเสื้อคลุม ข้อมูลธรณีฟิสิกส์กลายเป็นแหล่งข้อมูลหลัก ความเร็วของคลื่นไหวสะเทือน การนำไฟฟ้า และความโน้มถ่วงทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับองค์ประกอบและลักษณะอื่นๆ ของชั้นที่อยู่เบื้องล่างได้
นอกจากนี้ยังสามารถรับข้อมูลบางส่วนได้จากหินอัคนีและเศษหินปกคลุม อย่างหลังรวมถึงเพชรซึ่งสามารถบอกอะไรได้มากมายแม้กระทั่งเสื้อคลุมด้านล่าง หินปกคลุมยังพบได้ในเปลือกโลก การศึกษาของพวกเขาช่วยให้เข้าใจองค์ประกอบของเสื้อคลุม อย่างไรก็ตาม พวกมันจะไม่แทนที่ตัวอย่างที่นำมาจากชั้นลึกโดยตรง เนื่องจากเป็นผลมาจากกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในเปลือกโลก องค์ประกอบของพวกมันจึงแตกต่างจากเสื้อคลุม
เสื้อคลุมของโลก: องค์ประกอบ
อุกกาบาตเป็นแหล่งข้อมูลอื่นเกี่ยวกับสิ่งที่ปกคลุมอยู่ ตามแนวคิดสมัยใหม่ chondrites (กลุ่มอุกกาบาตที่พบมากที่สุดในโลก) อยู่ใกล้กับองค์ประกอบที่ปกคลุมโลก
มันควรจะมีองค์ประกอบที่อยู่ในสถานะของแข็งหรืออยู่ในสถานะของแข็งระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์ เหล่านี้รวมถึงซิลิกอน เหล็ก แมกนีเซียม ออกซิเจน และอื่นๆ ในเสื้อคลุมจะรวมกับซิลิกอนไดออกไซด์เพื่อสร้างซิลิเกต ที่แมกนีเซียมซิลิเกตอยู่ที่ชั้นบน ปริมาณของเหล็กซิลิเกตจะเพิ่มขึ้นตามความลึก ในเสื้อคลุมด้านล่าง สารประกอบเหล่านี้จะสลายตัวเป็นออกไซด์ (SiO2, MgO, FeO)
สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สนใจเป็นพิเศษคือหินที่ไม่พบในเปลือกโลก สันนิษฐานว่ามีสารประกอบดังกล่าวจำนวนมาก (กรอสปิไดต์ คาร์บอเนต ฯลฯ) ในเสื้อคลุม
ชั้น
เรามาดูความยาวของชั้นเสื้อคลุมกันดีกว่าค่ะ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าส่วนบนนั้นมีพื้นที่ประมาณ 30 ถึง 400 กม. จากพื้นผิวโลก ถัดมาเป็นโซนทรานสิชั่น ซึ่งลึกลงไปอีก 250 กม. เลเยอร์ถัดไปคือด้านล่าง ชายแดนของมันตั้งอยู่ที่ความลึกประมาณ 2900 กม. และติดต่อกับแกนนอกของโลก
ความดันและอุณหภูมิ
เมื่อคุณลึกเข้าไปในโลก อุณหภูมิก็สูงขึ้น เสื้อคลุมของโลกอยู่ภายใต้ความกดดันที่สูงมาก ในเขตแอสเทโนสเฟียร์ ผลกระทบของอุณหภูมิมีมากกว่า ดังนั้นในที่นี้สารจึงอยู่ในสถานะอสัณฐานหรือกึ่งหลอมเหลวที่เรียกว่า ยิ่งกดดันก็ยิ่งแข็ง
การศึกษาเสื้อคลุมและขอบเขต Mohorovicic
เสื้อคลุมของโลกหลอกหลอนนักวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานาน ในห้องปฏิบัติการ มีการทดลองกับหินที่อาจเป็นส่วนหนึ่งของชั้นบนและชั้นล่าง ทำให้เราเข้าใจองค์ประกอบและคุณสมบัติของเสื้อคลุม ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นจึงพบว่าชั้นล่างมีซิลิกอนอยู่เป็นจำนวนมาก ชั้นบนมีน้ำสำรอง เธอมาจากเปลือกโลกและยังแทรกซึมจากที่นี่สู่พื้นผิว
พื้นผิวของ Mohorovicic นั้นมีความน่าสนใจเป็นพิเศษ ซึ่งยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ การศึกษาเกี่ยวกับคลื่นไหวสะเทือนชี้ให้เห็นว่าที่ระดับ 410 กม. ใต้พื้นผิวมีการเปลี่ยนแปลงของหินที่แปรสภาพ (กลายเป็นความหนาแน่นมากขึ้น) ซึ่งแสดงออกด้วยความเร็วของคลื่นที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สันนิษฐานว่าหินบะซอลต์ในพื้นที่เขตแดนMohorovićกลายเป็นหินอุกกาบาต ในกรณีนี้ ความหนาแน่นของเสื้อคลุมจะเพิ่มขึ้นประมาณ 30% มีอีกเวอร์ชั่นหนึ่ง เหตุผลของการเปลี่ยนแปลงความเร็วของคลื่นไหวสะเทือนนั้นอยู่ที่การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของหิน
ซิคิวฮักเคน
ในปี 2548 เรือชิกิวที่ติดตั้งอุปกรณ์พิเศษถูกสร้างขึ้นในญี่ปุ่น ภารกิจของเขาคือการสร้างบ่อน้ำลึกที่ก้นมหาสมุทรแปซิฟิก นักวิทยาศาสตร์เสนอให้เก็บตัวอย่างหินของเสื้อคลุมบนและขอบของ Mohorovichic เพื่อให้ได้คำตอบสำหรับคำถามมากมายที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของดาวเคราะห์ โครงการมีกำหนดในปี 2020
ควรสังเกตว่านักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่หันความสนใจไปที่ส่วนลึกของมหาสมุทรเท่านั้น จากการศึกษาพบว่าความหนาของเปลือกโลกที่ก้นทะเลนั้นน้อยกว่าในทวีปมาก ความแตกต่างมีนัยสำคัญ: ใต้น้ำในมหาสมุทรบางพื้นที่สามารถเอาชนะหินหนืดได้เพียง 5 กม. ในขณะที่บนบก ตัวเลขนี้เพิ่มขึ้นเป็น 30 กม.
ตอนนี้เรือกำลังทำงานแล้ว: ได้รับตัวอย่างตะเข็บถ่านหินลึกแล้ว การดำเนินการตามเป้าหมายหลักของโครงการจะทำให้เข้าใจว่ามีการจัดเรียงเสื้อคลุมของโลกอย่างไรสสารและองค์ประกอบประกอบกันเป็นเขตเปลี่ยนผ่าน เช่นเดียวกับการค้นหาขีดจำกัดล่างของการแพร่กระจายของชีวิตบนโลก
ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโครงสร้างของโลกยังไม่สมบูรณ์ สาเหตุของสิ่งนี้คือความยากลำบากในการเจาะเข้าไปในลำไส้ อย่างไรก็ตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีไม่หยุดนิ่ง ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นว่าเราจะได้รู้มากขึ้นเกี่ยวกับลักษณะของเสื้อคลุมในอนาคตอันใกล้
