Поділяється на тверде внутрішнє ядро[1] радіусом близько 1300 км і рідке зовнішнє ядро з товщиною близько 2200 км, між якими іноді виділяється 250 км перехідна зона рідини підвищеної густини. Ймовірно, складається з залізо-нікелевого сплаву з домішкою інших сидерофільних елементів[2][3][4]. Розрахункова температура в центрі Земного ядра сягає 6230 ± 500 K (5957 °C ± 500 °C)[5], густина — близько 12,5 т/м³, тиск — до 361 ГПа. Маса земного ядра — 1,932×1024 кг.
Глибина залягання (2900 км) визначена 1910 року американським геофізиком Б. Ґутенберґом. Ядро складається з зовнішнього, напевно рідкого (до глиб. 4980 км), перехідного шару речовини, яка твердіє (до глиб. 5120 км) і твердого внутрішнього ядра (суб'ядра), радіусом близько 1300 км. Товщина зовнішнього рідкого шару ядра близько 2200 км. Вік внутрішнього твердого ядра оцінюється в 2-4 млрд років.
Про походження земного ядра єдиної думки немає. Вважають, що воно утворилося шляхом гравітаційної диференціації первинної Землі в період її росту або пізніше. За іншою версією залізне ядро виникло ще в протопланетній хмарі Ядро характеризується різким падінням швидкості поздовжніх сейсмічних хвиль із 13,6 км/с у мантії до 8,0-8,1 км/с у ядрі. Поперечні хвилі на межі ядра та мантії (глибина 2900 км) зовсім гасяться (саме ця обставина й дозволяє припустити рідкий стан зовнішньої оболонки).
Даних про ядро дуже мало — вся інформація отримана непрямими геофізичними або геохімічними методами, зразки речовини ядра не доступні, і навряд чи їх буде отримано в найближчому майбутньому[6].
За класичними моделями внутрішнє ядро нашої планети симетричне, однорідне і практично стабільне, яке повільно зростає за рахунок застигання речовини зовнішнього ядра, яке є досить динамічною структурою[джерело?]. Класичні моделі стабільного внутрішнього ядра піддають сумніву. На основі досліджень вчених з Ліонського університету (фр. Université de Lyon) і університету Жозефа Фурье (фр. Université Joseph Fourier) припускають, що існує механізм постійного оновлення внутрішнього ядра — кристалізації на заході й плавлення на сході[7].
Історія
Одним з перших припущення про існування всередині Землі області підвищеної густини висловив Генрі Кавендіш, який вирахував масу і середню густину Землі і встановив, що вона значно більша, ніж характерна для порід, що виходять на земну поверхню.
Існування ядра було доведено 1897 року німецьким сейсмологом Е. Віхертом через наявність ефекту так званої «сейсмічної тіні». 1910 року за різким стрибком швидкості поздовжніх сейсмічних хвиль американським геофізиком Бено Гутенбергом було визначено глибину залягання його поверхні — 2900 км.
Засновник геохімії В. М. Гольдшмідт (нім. Victor Moritz Goldschmidt) 1922 року припустив, що ядро утворилося шляхом гравітаційної диференціації первинної Землі в період її акреції або у пізніші періоди. Альтернативну гіпотезу, що залізне ядро утворилося ще в протопланетній хмарі (ди. Небулярна гіпотеза), розробляли німецький вчений А. Ейкен (1944), американський учений Е. Орован і радянський вчений О. П. Виноградов (60—70-ті роки).
1941 року У. Кун і Рітман, ґрунтуючись на гіпотезі ідентичності хімічного складу Сонця й Землі та на розрахунках фазового переходу у водні, припустили, що земне ядро складається з металевого водню[8]. Ця гіпотеза не витримала експериментальної перевірки. Експерименти з ударного стиснення довели, що густина металевого водню приблизно на порядок менша, ніж ядра. Однак ця гіпотеза пізніше була адаптована для пояснення будови планет-гігантів — Юпітера, Сатурна та ін. Сучасною наукою вважається, що їхнє магнітне поле виникає саме в металевому водневому ядрі[джерело?].
Крім того В. М. Лодочніков і Вільям Рамзай припустили, що нижня мантія та ядро мають однаковий хімічний склад — на межі «ядро—мантія» за тиску 1,36 МБар мантійні силікати переходять у рідку металеву фазу (металізоване силікатне ядро).
Хімічний склад земного ядра
За даними Si, % Fe, % Ni, % S, % O, % Mn, % Cr, % Co, % P, %
Allegre et al., 1995[2] 7,35 79,39 4,87 2,30 4,10 0,582 0,779 0,253 0,369
Mc Donough, 2003[3] 6,0 85,5 5,20 1,90 0 0,030 0,900 0,250 0,200
Зовнішнє ядро
Діаметр — 2200 км.
Температура досягає від 3200 °C.
Хімічний склад: Si — 6%, Fe — 79,5%, Ni — 5,2%, S — 2,1%, O — 0,1%, Mn — 0,03%, Cr — 0,9%, Co — 0,25%, P — 0,2%.
Густина близько 5,5 т/м³, тиск до 285 ГПа.
Магнітне динамо
За терією магнітного динамо у зовнішньому ядрі відбуваються конвекційні потоки, що зумовлюють існування магнітного поля Землі. Тепло, необхідне для утворення цих потоків виділяється за рахунок кристалізації внутрішнього ядра, витіснення з внутрішнього ядра легких хімічних елементів та радіоактивності.
Мантія— одна з внутрішніх оболонок (геосфер) земної кулі, лежить між з, та ядром Землі. Становить 83% об'єму і 67% маси Землі. Верхня межа земної мантії проходить на глибині від декількох км (під океанами) до 70 км (під континентами).
.
розгорнути опис
згорнути опис
