| ساختار زمین |
|
|
|
این مقاله مربوط به ساختار درونی زمین است. برای ساختار بیرونی زمین، جو زمین را ببینید.
ساختار زمین شامل سه لایهٔ اصلی پوسته، گوشته و هسته و لایه‌های غیراصلی ، ، سنگ‌کره، سست‌کره، گوشتهٔ بالایی، گوشتهٔ پایینی، هسته درونی و هسته بیرونی است.
پوسته بیرونی‌ترین لایهٔ زمین است و بیشتر از اکسیژن و سیلیکون ساخته‌شده و تنها جایی است که زندگی بر روی آن شناخته شده‌است. گوشته بزرگ‌ترین لایهٔ زمین است و از سنگ‌های نیمه جامد بسیار نرم و چگال و بیشتر از آهن و منیزیم ساخته شده‌است. سنگ‌کره بخش سفت و سخت زمین و به حالت جامد است و تمام سطح کرهٔ زمین از بالای کوه اورست تا انتهای درازگودال ماریانا را می‌پوشاند و از کانی‌ها ساخته شده‌است. سنگ‌کره همیشه به آرامی در حال حرکت است و به بشقاب‌های زمین‌ساختی تکه‌تکه شده‌است. جنبش زمین‌ساخت بشقابی عامل بسیاری از رویدادهای زمین‌شناسی مانند زمین‌لرزه‌ها و آتشفشان‌ها است. سست‌کره بخش نرم کرهٔ زمین است که گمان زده می‌شود که بسیار گرم‌تر و مایع‌تر از سنگ‌کره باشد. اگرچه سنگ‌های این لایه جامد و نیمه گداخته هستند، اما در پاسخ به تغییر شکل، روان و جاری می‌شوند. هسته درونی‌ترین و گرم‌ترین لایهٔ کرهٔ زمین است و به طور کامل از فلز ساخته شده‌است. هستهٔ بیرونی از فلزات ذوب‌شدهٔ آهن و نیکل و هم‌چنین گوگرد ساخته‌شده و به باور دانشمندان، میدان مغناطیسی زمین را کنترل می‌کند. جنس هستهٔ درونی زمین، جامد و از آهن است و دمای آن °۶٬۰۰۰۰ سانتی‌گراد (به اندازهٔ دمای سطح خورشید) و فشار آن ۴۵٬۰۰۰ پوند بر اینچ مربع است. شعاع متوسط کرهٔ زمین (از پوسته تا مرکز هسته) ۶٬۳۷۱/۰۰ کیلومتر و با نماد علمی ۱۰۳×۶/۳۷۱۰ کیلومتر است.
اطلاعات کنونی ما دربارهٔ ساختار زمین از مطالعات دربارهٔ مسیرها و ویژگی‌های امواج لرزه‌ای (امواج پی[پ ۱] و اس[پ ۲]) و آزمایش بر روی کانی‌ها و مشاهدات سنگ‌های سطحی و حرکات زمین در منظومهٔ خورشیدی به دست آمده‌است.
حدود ۲۷۰ میلیون سال پیش، ابرقاره‌ای به نام پانجه‌آ[پ ۳] (شامل همهٔ قاره‌های زمین) وجود داشت که یک سوم زمین را پوشش می‌داد و اقیانوس[پ ۴] جهانی پانتالاسا[پ ۵] آن را احاطه کرده‌بود. فروپاشی این ابرقاره در حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش آغاز شد و سرانجام قاره‌های امروزی (آسیا، آفریقا، آمریکای شمالی، آمریکای جنوبی، جنوبگان، اروپا و استرالیا) پدید آمدند. اکنون علاوه بر این هفت قاره، پنج اقیانوس (اقیانوس آرام، اقیانوس اطلس، اقیانوس هند، اقیانوس منجمد جنوبی و اقیانوس منجمد شمالی) بر روی زمین وجود دارد. به عوارض سطح زمین، زمین‌چهره می‌گویند که ساخت زمین‌چهره‌ها گاهی اوقات میلیون‌ها سال طول می‌کشد.
گرانش زمین توسط آیزاک نیوتن کشف‌شد و گرانش استاندارد برابر با ۹/۸۰۶۶۵ متر بر مجذور ثانیه (m/s۲) است. اما مقدار گرانش در همه جای زمین یکسان نیست و به چرخش زمین، ارتفاع از سطح دریا، تفاوت جرم و جزر و مد وابسته است. با افزایش ژرفای زمین، دما و فشار نیز افزایش می‌یابد. جرم زمین برابر با ۱۰۲۴×۵٬۹۷۲۲ کیلوگرم و حجم آن برابر با ۱۰۱۲×۱٫۰۸۳۲۱ کیلومتر مربع و چگالی آن برابر با ۵/۵۱۳ گرم بر سانتی‌متر مکعب است.
مطالعه پیرامون ساختار زمین[ویرایش]
حرکت امواج لرزه‌ای (امواج پی و اس)
حدود سه قرن پیش، آیزاک نیوتن پیرامون سیارات و نیروی گرانش به مطالعه پرداخت و محاسبه‌کرد که میانگین چگالی زمین دو برابر چگالی سنگ‌های سطح زمین است و به همین دلیل درون زمین باید از سنگ‌های بسیار چگالتر ساخته شده‌باشد. دانش ما دربارهٔ درون زمین نسبت به دوران نیوتن بسیار بهبود یافته‌است، اما مقدار چگالی زمین نسبت به آن زمان تغییری نکرده‌است. اطلاعات کنونی ما دربارهٔ درون زمین از مطالعات پیرامون مسیرها و ویژگی‌های امواج لرزه‌ای و آزمایش بر روی کانی‌های و سنگ‌های سطحی در دما و فشار بالا به دست آمده‌است. اطلاعات دیگر نیز از مشاهدات زمین‌شناسی سنگ‌های سطحی و مطالعات پیرامون حرکات زمین در منظومهٔ خورشیدی، گرانش و میدان مغناطیسی زمین و گرمای درون زمین به دست آمده‌است.[۱]
امواج لرزه‌ای به دو نوع تقسیم می‌شوند: امواج پی امواج عرضی هستند و می‌توانند در در جامدات و مایعات پخش‌شوند و امواج اس نیز امواج طولی هستند و می‌توانند در جامدات و مایعات پخش‌شوند. این امواج به طور طبیعی توسط زمین‌لرزه‌ها و آتشفشان‌ها و به طور مصنوعی توسط انفجارها و دستگاه‌های مکانیکی تولید می‌شوند.[۲]
رانش قاره‌ای[ویرایش]
جداشدن قاره‌ها از پانجه‌آ
در اوایل سدهٔ بیستم، دانشمندی آلمانی به نام آلفرد وگنر[پ ۶] نظریه‌ای ارائه‌داد که قاره‌های زمین از رانشی به سراسر زمین منتقل شده‌اند و نام این رانش را رانش قاره‌ای نهاد. وگنر متوجه‌شد که غرب آفریقا و شرق آمریکای جنوبی مانند تکه‌های پازل می‌مانند. او نخستین کسی نبود که این موضوع را اطلاع‌داد، اما نخستین کسی بود که شواهدی پیداکرد که این دو قاره به یک‌دیگر متصل بوده‌اند. او معتقد بود که این دو قاره بخشی از سرزمینی بزرگ و واحد بوده‌اند و شواهد زمین‌شناسی و زیست‌شناسی بسیاری به دست آورده‌بود که این موضوع را ثابت می‌کرد. برای نمونه، سنگوارهٔ خزنده‌ای باستانی به نام مسوسورس[پ ۷] فقط در جنوب آفریقا و آمریکای جنوبی یافت می‌شود که این جانور با طول یک متر (۳/۳ فوت)، توانایی شنا در مسافت‌های طولانی مانند اقیانوس اطلس را ندارد و این نشان می‌دهد که در زمان‌های قدیم زیستگاهی دارای رودخانه‌ها و دریاچه‌های بسیار وجود داشته‌است. او معتقد بود که همهٔ قاره‌ها (نه فقط آفریقا و آمریکای جنوبی) در یک ابرقاره به یک‌دیگر متصل بودند. او نام این سرزمین بزرگ باستانی را پانجه‌آ (به معنی همهٔ سرزمین‌ها در زبان یونانی) نهاد.[۳]
پانجه‌آ در حدود ۲۷۰ میلیون سال پیش و در دورهٔ پرمین[پ ۸] وجود داشت و یک‌سوم از سطح زمین را پوشش می‌داد و اقیانوس جهانی پانتالاسا آن را احاطه کرده‌بود. فروپاشی پانجه‌آ اکنون از دیدگاه زمین‌ساخت بشقابی (و نه از دیدگاه کهنهٔ وگنر) توضیح داده می‌شود. این ابرقاره به یک‌باره شکسته‌نشده و در مراحل مجزا تکه‌تکه شده‌است. فروپاشی پانجه‌آ در حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش و در دورهٔ ژوراسیک[پ ۹] آغاز شد. حدود ۱۸۰ میلیون سال پیش، نخستین اقیانوس تشکیل‌شده از فروپاشی پانجه‌آ، اقیانوس اطلس مرکزی بود که میان شمال‌غربی آفریقا و آمریکای شمالی و جنوب‌غربی اقیانوس هند میان آفریقا و قطب جنوب قرار داشت. حدود ۱۴۰ میلیون سال پیش، با جداشدن آفریقا و آمریکای شمالی از یک‌دیگر، اقیانوس اطلس جنوبی به وجود آمد. حدود ۸۰ میلیون سال پیش، آمریکای شمالی از اروپا جداشد؛ استرالیا از قطب جنوب و هند نیز از ماداگاسکار دور شد. در حدود ۵۰ میلیون سال پیش، هند در نهایت با اوراسیا برخورد کرد و رشته‌کوه هیمالیا تشکیل‌شد و سرانجام، قاره‌های امروزی شکل گرفتند.[۵]
اکنون هفت قاره بر روی کرهٔ زمین وجود دارد: آسیا، آفریقا، آمریکای شمالی، آمریکای جنوبی، اروپا، استرالیا و جنوبگان. اما برخی از جغرافی‌دانان تنها فهرست شش قاره را ارائه می‌دهند و آسیا و اروپا را با هم ترکیب می‌کنند و آن را یک قاره (اوراسیا) به شمار می‌آورند. در برخی از جاها، دانش‌آموزان یاد می‌گیرند که بر روی زمین تنها پنج قاره وجود دارد: اوراسیا، استرالیا، آفریقا، جنوبگان و آمریکا. برخی از جغرافی‌دانان قاره را نه فقط یک اصطلاح فیزیکی، بلکه یک اصطلاح فرهنگی نیز می‌دانند؛ برای نمونه، آسیا و اروپا از دیدگاه فیزیکی بخشی از یک سرزمین هستند، اما از دیدگاه فرهنگی متفاوت هستند. جزایر واقع در نزدیکی قاره‌ها، بخشی از آن قاره محسوب می‌شوند؛ برای نمونه، گرینلند از دیدگاه سیاسی بخشی از اروپا و از دیدگاه جغرافیایی بخشی از آمریکای شمالی است. برخی از جزایر مانند نیوزیلند، هاوائی و پلی‌نزی نیز بخشی از قاره محسوب نمی‌شوند. اقیانوسیه[پ ۱۰] نام مجموعهٔ سرزمین‌های اقیانوس آرام است. اقیانوسیه نامی مناسب برای این سرزمین‌ها به استثنای استرالیا است که این سرزمین‌ها بخشی از قاره نیستند و اقیانوسیه نیز یک قاره محسوب نمی‌شود.[۷] کوه اورست مرتفع‌ترین کوه زمین و بلندترین نقطهٔ کرهٔ زمین با ارتفاع ۸٬۸۵۰ متر (۲۹٬۰۳۵ فوت) است که در رشته‌کوه هیمالیا در منطقهٔ خودمختار تبت چین در آسیا قرار دارد.[۸]
اقیانوس‌ها ۷۱ درصد سطح کرهٔ زمین را پوشانده‌اند و برای گیاهان و جانوران مهم هستند. پنج اقیانوس بر روی زمین وجود دارد: اقیانوس آرام، اقیانوس اطلس، اقیانوس هند، اقیانوس منجمد جنوبی و اقیانوس منجمد شمالی. با این حال، این پنج اقیانوس به یک‌دیگر متصل‌اند. درازگودال ماریانا عمیق‌ترین نقطهٔ جهان است که تا ژرفای ۱۰٬۹۲۴ متر (۳۵٬۸۴۰ فوت) درون زمین ادامه می‌یابد و در اقیانوس آرام قرار دارد.[۹]
زمین‌چهره به عوارض سطح زمین مانند کوه‌ها، تپه‌ها، فلات‌ها[پ ۱۱] و دشت‌ها (عوارض عمده) و هم‌چنین تختال‌ها، ژرف‌دره‌ها، دره‌ها و حوضه‌های آبریز (عوارض جزئی) گفته می‌شود. در اثر جنبش بشقاب‌های زمین‌ساختی در زیر زمین و فشار دادن کوه‌ها و تپه‌ها، زمین‌چهره ساخته می‌شود. هم‌چنین، آب و باد با فرسایش زمین می‌تواند زمین‌چهره‌هایی مانند دره‌ها و ژرف‌دره‌ها بسازد. این دو فرآیند طی مدت طولانی و گاهی اوقات میلیون‌ها سال روی می‌دهد. مرتفع‌ترین و بلندترین زمین‌چهرهٔ زمین، کوه اورست است. زمین‌چهره‌ها می‌توانند به شکل رشته‌کوه‌ها و حوضه‌های آبریز زیر دریا وجود داشته‌باشند و درازگودال ماریانا عمیق‌ترین زمین‌چهره بر روی کرهٔ زمین است.[۱۰]
کوه اورست، بلندترین کوه و مرتفع‌ترین نقطه بر روی کرهٔ زمین
- زمین‌چهرهٔ کوهستانی: زمین‌چهرهٔ کوهستانی از محیط پیرامون خود بلندتر و برجسته‌تر است و شامل دامنهٔ شیب‌دار و قله و به طور کلی بزرگتر از تپه است. کوه‌ها به ندرت به صورت جداگانه و معمولاً به صورت زنجیره‌ای دراز دیده می‌شوند. هنگامی که زنجیره‌ای از کوه‌ها به یک‌دیگر متصل باشند، یک رشته‌کوه پدید می‌آید. پهناوری رشته‌کوه‌ها به ده‌ها تا صدها کیلومتر می‌رسد و از پیرامون خود بلندتر هستند و کوه‌ها توسط دره‌ها از یک‌دیگر جدا می‌شوند. در بسیاری از رشته‌کوه‌ها، فلات‌هایی قرار دارند.[۱۱]
- زمین‌چهرهٔ قاره‌ای: زمین‌چهرهٔ قاره‌ای به هر یک از عوارض مکان‌نگاری زمین گفته می‌شود که از این عوارض می‌توان به کوه‌ها (از جمله مخروط‌های آتشفشانی)، فلات‌ها و دره‌ها اشاره‌کرد.[۱۲]
- زمین‌چهرهٔ رودخانه‌ای: زمین‌چهرهٔ رودخانه‌ای حاصل از حرکت آب روی زمین است. جریان آب مهم‌ترین فرآیند بیرونی شکل‌دادن به سطح زمین است. زمین‌چهرهٔ رودخانه‌ای ممکن‌است مانند دشت‌های سیلابی، مخروط افکنه‌ها و دلتاها، رسوبی باشند یا مانند دره‌ها و تنگه‌ها، فرسایشی باشند.[۱۳]
- زمین‌چهرهٔ رسوب رودخانه‌ای: فرآیندهای ، زمین‌چهرهٔ رسوب رودخانه‌ای پدید می‌آورد. زمین‌چهرهٔ رسوب رودخانه‌ای تقریباً در همه جای زمین یافت می‌شود و دو نوع دارد: زمین‌چهره‌هایی که توسط فرآیندهای رسوب رودخانه‌ای کنده می‌شوند (فرسایشی) و زمین‌چهره‌هایی که توسط فرآیندهای رسوب رودخانه‌ای ساخته می‌شوند (رسوبی). دره‌ها از عوارض فرسایشی و دشت‌های سیلابی و سدهای ساحلی از عوارض رسوبی این زمین‌چهره هستند.[۱۴]
- زمین‌چهرهٔ یخچالی: زمین‌چهرهٔ یخچالی حاصل از روان‌شدن یخ (آب ذوب‌شده) است. امروزه، چندین زمین‌چهره در مناطق یخ‌بسته مانند گرینلند، قطب جنوب و بسیاری از رشته‌کوه‌های مرتفع در زمین شکل گرفته‌است. علاوه بر این، یخچال‌های طبیعی در طول تاریخ زمین گسترش بسیاری یافته‌اند و زیاد شده‌اند. در بازپسین عصر یخبندان که حدود ۲۰٬۰۰۰ تا ۱۵٬۰۰۰ سال پیش به پایان رسید، بیش از ۳۰ درصد از سطح زمین توسط یخ پوشیده شده‌بود.[۱۵]
- زمین‌چهرهٔ اقیانوسی و کرانه‌ای: کرانه (ساحل) منطقه‌ای از زمین است که توسط عمل امواج و جریان‌ها ساخته شده‌است.[۱۶] بیشتر کف اقیانوس‌ها دور از دسترس نور خورشید و چشم انسان است و زهکشی آب دریاها، وجود رشته‌کوه‌ها و دشت‌های پهناور در کف دریاها نشان داده‌است.[۱۷]
- زمین‌چهرهٔ آتشفشانی: زمین‌چهرهٔ آتشفشانی دارای مناظر آتشفشانی متنوع است که قابل تشخیص‌ترین این مناظر، آتشفشان‌ها، کاسه‌های آتشفشانی و گنبدهای گدازه هستند. زمین‌چهره‌های آتشفشانی در اندازه، شکل، ترکیب و پیشینهٔ فوران با یک‌دیگر فرق‌دارند.[۱۸]
- زمین‌چهرهٔ بادی: زمین‌چهرهٔ بادی از فرسایش یا رسوب[۱۹] عوارض زمین توسط باد ساخته شده‌است[۲۰] و از فرسایش یا رسوب مواد سطحی توسط باد تشکیل شده‌است. این زمین‌چهره شامل برخی از عوارض
عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
آمار
وب سایت:
<-PollName->
