Можно просто по имени.
: : : Итак я правильно понял, что одного ответа на вопрос почему греет земля нет ?
:
: Общепризнано, что Земля была разогрета на ранних стадиях, что позволило ей дифференцироваться на ядро и мантию. Событие дифференциации произошло примерно 30 млн лет после образования Солнечной системы [Kleine T., Munker C., Mezger K., Palme H. Rapid accretion and early core formation on asteroids and the terrestrial planets from Hf-W chronometry // Nature. 2002. V. 418. P. 952-955. и Yin Q., Jacobsen S.B., Yamashita K., Blichert-Toff J., Telouk P., Albarede F. A short timescale for terrestrial planet formation from Hf-W chronometry of meteorites // Nature. 2002. V. 418. P. 949-951.]. Разогрев, по видимому, происходил в результате выделения энергии при аккреции планетозималей. Последнее крупное столкновение, способное к переплавлению большой порции мантии Земли, и в результате которого образовалась Луна, произошло также 30 млн лет после формирования Солнечной системы (см. те же ссылки).
:
: После этого, на Земле был только один основной источник тепла - радиоактивность. Радиоактивные элементы - К, Th и U - преимущественно распределены в коре (т.е. в верхних 30-40 км). Примерно 4-2.5 млрд лет назад на Земле существовали условия, благоприятные для действия природных ядерных реакторов [Шуколюков Ю.А., Мешик А.П. // Геохимия. 1995, ? 8. С. 1072-1093.]. В этом интервале времени было уже много урана в коре и было еще достаточно много U-235. Однако, на сегодня известен только один природный ядерный реактор в Окло, действовавший примерно 2 млрд лет назад. Таким образом, основной источник тепла связан с радиоактивным распадом изотопов урана, тория и калия. В мантии и в ядре этих элементов мало. По этому считается, что мантия и ядро только пассивно остывают. Однако, есть некоторые нюансы. В результате субдукции коровый материал, обогащенный радиоактивными элементами, попадает в мантию Земли. Т.е. в мантии Земли могут существовать участки, для которых радиоактивный разогрев существенен [Hofmann, A.W., and White, W.M., 1982, Mantle plumes from ancient oceanic crust: Earth and Planetary Science Letters, v. 57, p. 421-436. и Балышев С.В., Иванов А.В. Низкоплотностные аномалии в мантии: всплывающие плюмы и/или разогретые погребенные литосферные плиты? // Доклады АН, 2001, т. 380, ? 4, с. 523-527.]. Кроме, того, недавно было показано экспериментально, что калий мог фракционировать в ядро [Murthy V.R., van Westrenen W., Fei Y. Experimental evidence that potassium is a substantial radioactive heat source in planetary cores // Nature, 2003, v 423, pp. 163-165.]. Т.е. некоторый источник радиоактивного тепла может быть и в ядре.
На то я и намекал все это время.
: Суммируя: Изначально разогретая Земля остывает, но это остывание частично компенсируется радиоактивным разогревом. Интенсивность радиоактивного разогрева также снижается во времени, так каксокращается кол-во радиоактивных эл-тов.
Это более или менее полный ответ на начальный вопрос.
: Про гелий. Есть два изотопа гелия. Практически весь гелий-4 - является продуктом распада тория и урана. Т.е. гелий-4 накапливается со временем. Это накопление компенсируется потерями гелия из коры в атмосферу, а из атмосферы в космическое пространство.
Все это так, просто, очень хотелось бы знать насколько количество гелия-4 теряемого нашей планетой соответствует предсказываемому количеству урана и тория. Насколько я понимаю, то в среднем его концентрация не может быть выше, чем в гранитах. Если это так, то насколько эти величины согласуются. Я читал (увы очень и очень давно, потому вряд ли смогу сейчас привести ссылку), что гелия-4 выделяется больше, нежели должно было бы исходя из предполагаемого наличия урана и тория.
: Гелий-3 в Земле имеет два "источника". Первый, это первично захваченный гелий-3 при аккреции. Традиционно считалось, что в нижней мантии существует недегазированный резервуар. Однако, эта традиционная интерпретация похоже является ошибочной [Meibom, A., Anderson, D.L., Sleep, N.H., Frei, R., Chamberlain, C.P., Hren, M.T. and Wooden J.L., 2003, Are high 3He/4He ratios in oceanic basalts an indicator of deep-mantle plume components? // Earth and Planetary Science Letters, v. 208, p. 197-204. см. также Helium fundamentals на www.mantleplumes.org]. Нет данных о существовании такого резервуара.
В этой связи было бы очень интересно получить разъяснения о том ГДЕ же именно в земных недрах он (гелий-3) содержится???
: Второй источник - это космогенный гелий-3, образующийся все время. В мантию Земли этот космогенный гелий также попадает в результате субдуцирования коры.
: Относительно модели химического состава Земли. Хондритовая модель удовлетворительно объясняет наблюденные факты и является, практически, общепризнанной [McDonough W.F. and Sun S.-S. The composition of the Earth // Chemical Geology, 1995, v. 120, p. 223-253. ]. В этой модели первичный состав наиболее близок Cl хондриту.
: Энстатитовая модель - это тоже хондритовая модель, но в ней первичный состав принимается близким к энстатитовому хондриту.
Не сомневался, что энстатитовые хондриты - тоже хондриты, потому модель тоже будет хондритовой.
: ИМХО, эта модель была притянута за уши, для подтверждения гипотезы существования ядерного реактора в ядре Земли [Herndon J.M. Phys. Earth. Planet. Interiors, 1998, v. 105, p. 1-4.]. Данная гипотеза, ИМХО, несостоятельна и не находит каких-либо подтверждений.
Я в курсе работ Херндона. Мне тоже эта гипотеза не нравится, однако, относительно подтверждений КАКАЯ ИМЕННО ИЗ ХОНДРИТОВЫХ МОДЕЛЕЙ РЕАЛИЗУЕТСЯ в случае Земли. Не могли бы Вы обосновать.
: Более того, вот как Тони Милвард высказался по поводу того, что будет с гипотезой ядерного реактора если плюмовая модель конвекции мантии окажется несостоятельной (а она, ИМХО, несостоятельна). "If Gillian is right (т.е. нет плюмовой конвекции), scuppered is my theory ... of deep nuclear fusion reactors set off by little understood mechanisms of diffusion enrichment of tritium and deuterium in the D layer region of the Earth's core." http://www.geolsoc.org.uk/template.cfm?name=NakedEmperor
Не знаю, что будет с гипотезой Ядерного реактора в указанном Милвардом случае, однако, пока нет ясности с резервуаром гелия-3 косвенные указания на какие-то неучтенные ядерные процессы останутся.
: Надеюсь, я ответил на заданные вопросы.
Не совсем. Вы дипломатично обошли стороной вопрос о перемагничивании Земли. Откуда "дровишки"? Как-то немного не заметили вопроса относительно увеличения экваториального радиуса Земли.
Собственно, я уже отметил выше, что задал свои вопросы (как раз надеясь на те ответы, которые получил от Вас) лишь для того, чтобы обозначить, что на них однозначного ответа не имеется.
В этой связи, еще один вопрос. Что можно сказать о скорости вращения ядра (внешнего и внутреннего)?
Кстати, как бы Вы объяснили лунный вулканизм?
: Для самостоятельного чтения, в сети появилась в открытом доступе книга Дон Андерсона "Theory of the Earth" http://resolver.caltech.edu/CaltechBOOK:1989.001
отредактировано 21.11.2003 07:01 |
» Общий форум