چهار لايه زمين

زمين از چهار لايه متفاوت تشكيل شده است. بسياري از زمين شناسان معتقدند كه زمين در مركز خود از مواد سنگينتر و با چگالي بيشتر تشكيل شده است و مواد سبكتر به سمت بالا حركت مي كنند. زيرا پوسته زمين غالبا از مواد سبكتر(سنگهاي بازالت و گرانيت) ساخته شده در حاليكه هسته آن شامل فلزات سنگين(نيكل و آهن) است.
پوسته لايه اي است كه شما بر روي آن زندگي مي كنيد، اين لايه به خوبي مطالعه و درك شده است. گوشته بسيار گرمتر از پوسته است و توانايي جريان زيادي دارد. هسته هاي دروني و بيروني همچنان گرمتر هستند و فشار وارده در مركز زمين به اندازه اي است كه شما مي توانيد به وسيله آن، يك توپ را به يك تكه سنگ مرمر تبديل كنيد.

پوسته:
پوسته زمين، شبيه پوسته يك زمين است. اين لايه نسبت به سه لايه ديگر، بسيار نازكتر است. پوسته، در محل اقيانوسها(پوسته اقيانوسي)تنها حدود ۵-۳ مايل(۸كيلومتر) ضخامت دارد و در قاره ها(پوسته قاره اي) حدود۲۵ مايل(۳۲كيلومتر) ضخامت دارد. درجه حرارت پوسته از درجه حرارت هوا در بالاترين بخش آن، تا ۱۶۰۰درجه فارنهايت(۸۷۰ درجه سلسيوس) در عميق ترين بخش پوسته تغيير مي كند. شما مي توانيد يك قرص نان در تنور(اجاق) خودتان در حرارت ۳۵۰درجه فارنهايت) بپزيد. در حرارت ۱۶۰۰درجه فارنهايت،‌سنگها شروع به ذوب شدن مي كنند. پوسته زمين به قطعاتي كه ورقه ناميده مي شوند، تقسيم شده است. ورقه ها نيز بر روي يك گوشته پلاستيكي نرم كه زير پوسته قرار گرفته اند شناورند. اين ورقه ها معمولا به آرامي حركت مي كنند ولي اغلب، به هم مي چسبند و فشار زيادي را ايجاد مي نمايند. فشار ايجاد شده و سنگها خميده مي شوند تا حدي كه بشكنند. به هنگام رخداد اين پديده، زمين لرزه ايجاد مي شود. به ضخامت كم پوسته، در مقايسه با ساير لايه ها توجه كنيد. كلا هفت ورقه اقيانوسي و قاره اي بر روي گوشته اي كه از مواد داغتر و با چگالي بيشتري تشكيل شده است،‌شناور مي باشند.

پوسته از دو نوع سنگ اصلي تشكيل شده است، گرانيت و بازالت. پوسته قاره اي بيشتر از گرانيت تشكيل شده در حاليكه پوسته اقيانوسي شامل نوعي از سنگهاي آتشفشاني، كه بازالت ناميده مي شوند، مي باشد.
سنگهاي بازالتي ورقه هاي اقيانوسي،‌چگالي بيشتري داشته و از سنگهاي گرانيتي ورقه قاره اي سنگينتر هستند. شاهد اين قضيه نيز، رانده شدن پوسته قاره اي بر روي پوسته سنگينتر اقيانوسي در طي برخورد ورقه ها مي باشد. پوسته و قسمت بالايي گوشته، پهنه اي از سنگهاي صلب و شكننده را ايجاد مي كنند كه سنگ كره(ليتوسفر) ناميده مي شود. لايه پاييني سنگ كره صلب، پهنه اي با محتويات قيرمانند است كه سست كره(آستنوسفر) نام دارد. سست كره، بخشي از گوشته است كه جريان دارد و ورقه ها بر روي آن حركت مي كنند.

گوشته:
گوشته لايه اي است كه مستقيما بر روي سيما قرار دارد. اين لايه بزرگترين قسمت زمين است كه حدود ۱۸۰۰مايل ضخامت دارد. گوشته از سنگهاي بسيار داغ و چگال تشكيل شده است. اين لايه سنگي، ‌شبيه قير جريان مي يابد. اين جريان در اثراختلاف زياد درجه حرارت از كف تا بالاي گوشته مي باشد. حركت گوشته، دليل حركت ورقه هاي زمين است. درجه حرارت گوشته، از ۱۶۰۰درجه فارنهايت در بالاي آن تا ۴۰۰۰درجه در قسمتهاي قاعده اي اس،‌ تغيير مي كند.
جريانهاي همرفتي:
گوشته از مواد بسيار چگالتر و با ضخامت بيشتر ساخته شده است. ورقه ها بر رو ي آن مانند روغني كه بر روي آب شناور است،‌ شناورند. بسياري از زمين شناسان معتقدند كه گوشته به سبب وجود جريانهاي همرفتي،‌جريان دارد.
جريانهاي همرفتي، به علت وجود موادبسيار داغي است كه از عميق ترين قسمت گوشته بالا مي آيند سپس سرد شده، دوباره پايين رفته، سپس داغ شده و باز بالا مي آيند و اين چرخه بارها و بارها ادامه مي يابد.
شما سوپ يا پودينگ را در ماهيتابه اي گرم مي كنيد و جريانات همرفتي را مي توانيد در اين مايع ببينيد كه شروع به حركت مي كند.
هنگامي كه جريانان همرفتي در درون گوشته جريان مي يابند، مي توانند پوسته را نيز به حركت درآورند. در اثر اين جريانات، پوسته آزادانه حركت مي كند.
نوار نقاله، دركارخانه جعبه ها را حركت مي دهد همانند جريانات همرفتي در گوشته، كه ورقه هاي زمين را حركت مي دهد.

هسته خارجي:
هسته زمين، شبيه توپي است از مواد بسيار داغ(۹۰۰۰-۴۰۰۰ درجه فارنهايت). هسته خارجي آنقدر داغ است كه فلزات در آن همگي به صورت مايع هستند. هسته خارجي، ۱۸۰۰ مايل پايينتر از پوسته قرار دارد و حدود ۱۴۰۰مايل ضخامت دارد. هسته خارجي از نيكل و آهن مذاب تشكيل شده است.

هسته داخلي:
هسته داخلي آنقدر فشار و حرارت بالايي دارد كه فلزات به يكديگر فشرده شده و مانند مايع قادربه حركت نيستند. اما نيروهاي وارد شده به آنها باعث مي شود كه در جاي خود همانند يك جامد بلرزند. هسته داخلي، ۴۰۰۰ مايل پايينتر از پوسته است و حدود ۸۰۰مايل ضخامت دارد. درجه حرارت در آن بيش از ۹۰۰۰درجه فارنهايت است و فشار ۴۵ ميليون پوند براينچ مربع است. اين مقدار فشار، سه ميليون برابر فشار هوا بر سطح بدن شما در كنار درياست.
همراه با دوستانتان به سوالات زير پاسخ دهيد. اگر شما براي به دست آوردن جواب سوالات،‌نياز داريد كه به صفحات قبل بازگرديد،‌ استفاده از عنوان صفحات كه درست در پايين سوالات آمده، به شما كمك خواهد كرد.
۱- نام چهار لايه تشكيل دهنده زمين را به ترتيب از خارجي ترين بخش تا هسته بنويسيد.
۲- چه چيز سبب مي شود كه گوشته جريان پيدا كند؟
۳- دو فلز اصلي تشكيل دهنده هسته خارجي و داخلي زمين كدامند؟
۴- توضيح شخصي شما از اين كه زمين چگونه به وجود آمده است، چيست؟
كارت ۲، چهار لايه، به شما كمك خواهد كرد.

تغییر شکل پوسته ای
مقدمه:
همانگونه که در قسمت قبل بیان شد، کره زمین یک سیاره پویا است که مواردی از قبیل هوازدگی، رانش زمین، و فرسایش توسط آب، باد و یخ بصورت مداوم چهره آن را تغییر میدهد. علاوه بر این نیروهای تکتونیکی (زمینساخت صفحه¬ای) باعث تغییر در سنگهای پوسته زمین میشوند. با هر گامی که بر روی سطح زمین می¬نهیم باعث ایجاد تغییر شکل در سطح خاک میشویم و پس از عبور ما، خاک به حالت اولیه خود بازمی¬گردد، اما این تغییر شکلها آنچنان اندک است که معمولا متوجه آن نمیشویم. این تغییر شکلها در اثر نیروی محدودی است که بدلیل وزن ما به سطح زمین وارد میشود. اگر این نیرو زیاد باشد میتواند اثرات کاملا مشهودی ایجاد نماید. در این بخش به عوامل ایجاد تغییر شکلها و نیز مکانیزم های تغییر شکل در اجسام و نیز پوسته زمین می پردازیم.
نیرو:
نیرو آن چیزی است که اجسام ثابت را به حرکت درمی¬آورد و یا نحوه حرکت اجسام متحرک را تغییر میدهد. از تجربیات روزانه می-دانیم که اگر دری بسته (ساکن) باشد، باید به آن نیرو وارد کنیم تا باز شود (حرکت)
تنش:
تنش مقدار نیرویی است که به واحد سطح وارد میشود. مقدار تنش به تنهایی تابعی از مقدار نیروی وارده نیست و به سطحی که نیرو به آن وارد میشود نیز وابسته میباشد. برای مثال اگر پای برهنه در حال راه رفتن بر روی سطح سختی باشید نیرو (وزن بدن شما) در سطح کف پای شما پخش میشود، لذا نیرویی که به هر نقطه از کف پای شما وارد می¬شود کم است. اما اگر بر روی یک سنگ نوک تیز پا بگذارید، تمرکز تنش بر روی نقطه ای از کف پای شما بسیار زیاد خواهد شد. درواقع میتوانید تنش را از میزان تمرکز نیرو بر روی سطح متصور شوید.