Cấu trúc của Trái Đất (Trung Cấp) – Cảnh 3D

Rất khó để kiểm tra cấu trúc bên trong của Trái đất. Ngay cả những cố gắng tham vọng nhất để đâm xuyên vào trong lòng Trái đất cũng gần như chỉ đủ để làm xước bề mặt, họ chỉ đào được đến độ sâu vài chục km trong tổng bán kính 6.371 km. Cho đến thời gian gần đây, các vụ phun trào núi lửa đã cung cấp bằng chứng duy nhất chứng tỏ sự tồn tại của vật chất nóng chảy nằm ẩn sâu bên dưới lớp vỏ rắn của Trái Đất.

Những người thợ mỏ cũng nhận thấy rằng nhiệt độ và áp suất tăng dần khi họ đào xuống sâu hơn. Năm 1909, các nhà khoa học quan sát được rằng các đợt sóng địa chấn thay đổi tốc độ và hướng ở độ sâu nhất định khi chúng đi qua các lớp có thuộc tính khác nhau. Sử dụng phương pháp này, họ đã thành công trong việc tạo bản đồ cấu trúc bên trong Trái Đất.

Trái đất nguyên thủy được hình thành vào khoảng 4,6 tỷ năm trước. Do quá trì giảm nhiệt độ và quay tròn, các chất trong trạng thái khí, lỏng và rắn tách ra và được sắp xếp thành các lớp hình cầu dựa theo khối lượng riêng. Những lớp được sắp xếp theo trình tự này được gọi là địa quyển.

Các lớp địa quyển được phân loại thành nhóm các lớp bên ngoài và nhóm các lớp bên trong. Các lớp bên ngoài là khí quyển, sinh quyển, và thủy quyển. Các lớp bên trong gồm vỏ Trái Đất, lớp phủ và lõi Trái Đất.

Khí quyển là lớp ngoài cùng. Do được cấu tạo từ các chất khí nên nó là lớp nhẹ nhất. Tầng khí quyển không có ranh giới rõ ràng; nó loãng dần trong không gian vũ trụ ở độ cao vài chục ngàn km. Khí quyển có thể được chia thành năm lớp riêng biệt, dựa trên nhiệt độ khác nhau của từng lớp. Ranh giới của mỗi lớp có thể được tìm thấy ở nơi xảy ra sự đảo ngược nhiệt độ. Lớp mỏng nhất ngoài cùng của khí quyển được gọi là lớp ngoại quyển. Nhiệt độ của lớp này là khoảng 1.000°C.

Lớp tiếp theo của khí quyển là nhiệt quyển; nhiệt độ của nhiệt quyển tăng theo độ cao, nhiệt độ trung bình là từ 800–1.000°C. Lớp mỏng này bao gồm các ion và do đó còn được gọi là tầng điện ly, nó có khả năng phản xạ sóng vô tuyến.

Lớp bên dưới nhiệt quyển là tầng trung lưu; nhiệt độ của nó giảm theo độ cao. Ranh giới phía trên của tầng trung lưu là đỉnh tầng trung lưu, đây là nơi lạnh nhất trong khí quyển: nhiệt độ ở đó giảm xuống khoảng -100°C. Nhiệt độ ở ranh giới phía dưới của tầng trung lưu là khoảng +10°C. Hầu hết các thiên thạch đều bị tan chảy hoặc đốt cháy ở tầng trung lưu.

Lớp tiếp theo là tầng bình lưu. Ở đây nhiệt độ tăng theo độ cao do tầng ozone. Tầng ozone hấp thụ năng lượng; do đó, nhiệt độ của nó luôn tăng lên. Nhiệt độ ở ranh giới dưới của tầng bình lưu là khoảng -56°C.

Tầng thấp nhất và quan trọng nhất của bầu khí quyển Trái đất là tầng đối lưu. Nhiệt độ của nó giảm theo độ cao. Lớp này có độ sâu 10–12 km và chiếm khoảng 80% khối lượng của khí quyển và chứa gần như toàn bộ hàm lượng hơi nước của khí quyển. Hầu hết các hiện tượng thời tiết đều xảy ra ở đây. Đây là nơi mà máy bay bay qua.

Lớp ngoài cùng trong số các lớp bên trong Trái Đất là vỏ Trái Đất. Lớp vỏ lục địa có cấu tạo đa dạng và dày hơn lớp vỏ đại dương. Lớp trên của nó rất giàu silicat, trong khi lớp dưới của nó bao gồm các loại đá có khối lượng riêng cao và chứa nhiều kim loại. Điểm gián đoạn Mohorovičić, còn được gọi là Moho, là một ranh giới nằm giữa lớp vỏ và lớp phủ, nơi các đợt sóng địa chấn từ các trận động đất bị khúc xạ.

Lớp phủ được chia thành hai vùng: lớp phủ trên và lớp phủ dưới. Lớp phủ trên kéo dài đến độ sâu khoảng 700 km. Lớp trên của nó ở thể rắn; lớp phủ và lớp vỏ cùng tạo thành thạch quyển.

Lớp nóng chảy nằm ở dưới cùng của lớp phủ trên được gọi là quyển mềm. Lớp phủ dưới được cấu tạo từ các khối đá rắn. Số lượng các thành phần kim loại nặng được tìm thấy trong lớp phủ dưới tăng dần theo độ sâu. Ranh giới giữa lõi và lớp phủ, được gọi là điểm gián đoạn Gutenberg, nằm ở độ sâu 2.900 km dưới bề mặt Trái đất.

Nằm bên dưới lớp phủ là lõi Trái Đất, phần lõi cũng được chia thành hai phần; lõi ngoài dạng lỏng, có thành phần là các kim loại nóng chảy và lõi trong dạng rắn, được cấu thành từ sắt và niken. Hai lớp này được ngăn cách bởi điểm gián đoạn Lehmann ở độ sâu 5.150 km.

Khối lượng riêng, nhiệt độ và áp suất đều tăng theo độ sâu. Áp lực tăng lên dần dần nhưng khối lượng riêng thì thay đổi đột ngột khi tốc độ thay đổi địa chấn cũng thay đổi đột ngột tại các điểm gián đoạn. Tốc độ tăng của nhiệt độ bên trong Trái Đất được gọi là gradien địa nhiệt. Trung bình là cứ sau 100 m nhiệt độ sẽ tăng 3°C, nhưng tốc độ này giảm dần theo độ cao; ở độ sâu 200 km, nhiệt độ chỉ tăng 0,5°C. Nhiệt độ ở trung tâm Trái đất là khoảng 5–6.000°C. Nhiệt độ của Trái đất được hình thành do quá trình phân rã phóng xạ.

Source: https://mix166.vn
Category: Công Nghệ