Yer'in Yapısı

Dünya'nın iç yapısı küresel katmanlardan: bir dış (silikat) katı kabuk, son derece viskoz astenosfer ve üst manto, alt manto ve daha az viskoziteye sahip bir sıvı dış çekirdek, ve katı bir iç çekirdekten oluşmaktadır. Dünya'nın iç yapısının bilimsel anlayışı topografya ve kaya gözlemleri, volkanlar veya volkanik aktivite tarafından daha büyük derinliklerden yüzeye getirilen örnekler, Dünya'nın içinden geçen sismik dalgaların analizi, Dünya'nın yerçekimi ve manyetik alanlarının ölçümleri, ve basınç ve sıcaklıklarda değişiklik gibi deneyler Dünya'nın derin iç karakteristik özelliklerini oluşturmaktadır.

Dünya'nın yerçekimi tarafından uygulanan kuvvet yer kütlesini hesaplamak için kullanılabilir. Gök bilimciler ayrıca yörüngedeki uyduların hareketini gözlemleyerek Dünya'nın kütlesini hesaplayabilmişlerdir.. Dünya'nın ortalama yoğunluğu tarihsel sarkaç dahil olan gravimetrik deneyler ile belirlenebilir.

Bu terim, geniş anlamda yer şekillerinin hammaddesini ve özelliklerini tanımlamaktadır. Örneğin bir bölgede dağılım gösteren kayaçların litolojisi ve tektonik özellikleri yer şekillerinin oluşumunu ilk seviyede kontrol etmektedir.

Katmanları ayırt ederken, jeologlar reolojik veya kimyasal olarak iki kategoriye ayırırlar. Reolojik farklılaşma muazzam basınç ve sıcaklık altında: Örneğin, kaya, binlerce kilometreden daha az bir kayaya kıyasla normal atmosferik sıcaklık ve basınç altında zorlanmaya çok farklı tepki verecektir.

Kalınlığı, okyanus kabuğunun 5–10 km, kıtasal dağ sıralarının 30–45 km kalınlığında olması nedeniyle yerin neresinde olduğunuza bağlı olarak değişir. İnce okyanus kabuğu kalın kıta kabuğundan daha yoğundur ve bu nedenle kıtasal kabukla karşılaştırıldığında mantoda yüzer. Yerkabuğundaki sıcaklıklar yüzeydeki hava sıcaklıklarından daha derin bölümlerde yaklaşık 870 santigrat dereceye kadar değişecektir. Bu sıcaklık, kayayı eritmeye ve aşağıda yatan mantoyu oluşturmaya başlar.

Okyanus kabuğu bazalttan oluşur ve kıtasal kabuk granite benzer kayalardan oluşur. Kabuk altında litosfer tabakası ile birleşir, üst manto katı nispeten soğuk kısmıdır. Litosfer, soğuk havası nedeniyle fiziksel olarak aşağıdaki tabakalardan farklıdır ve genellikle derinliği 70–100 km'dir.

Manto da viskozite de büyük ölçüde değişir. Çoğunlukla katı kaya, ama tektonik kayalar var yumuşak ve plastik (milyonlarca yıl boyunca) büyük derinlik ve basınç hareket etmektedir.

Dünya'nın mantosu 2.890 km derinliğe kadar uzanır. Manto üst ve alt manto olarak geçiş bölgesi ile ayrılmıştır. Üst manto kabuğun bittiği yerden yaklaşık 670 km'ye kadar uzanır.

Litosfer, Dünya'nın katı, dış kısmıdır ve yaklaşık 100 kilometre (62 mil) derinliğe kadar uzanır. Litosfer hem kabuk ve manto kırılgan üst kısmını içerir.

Bu alan viskoz olarak kabul edilse de, daha kesin olması için peridotite adı verilen bir kaya olan kayadan oluşur. Kabuk ve manto arasındaki litosferdeki bölünmeye Mohorovicic süreksizlik denir, ya da sadece Moho. Moho tek tip derinlikte mevcut değildir, çünkü Dünya'nın tüm bölgeleri izostatik dengede eşit derecede dengeli değildir.

Astenosfer litosferik manto altında yoğun, zayıf tabakadır. Dünya yüzeyinin yaklaşık 100 kilometre (62 mil) ile 410 kilometre (255 mil) arasında yer alır. Astenosferin sıcaklığı ve basıncı o kadar yüksektir ki kayalar yumuşar ve kısmen erir ve yarı erimiş olur. Astenosfer üzerinde çok yavaş hareket tektonik nedenidir, kıtasal sürüklenme ile ilişkili bu süreç, depremleri, dağların oluşumunu ve volkanları meydana getirir.. Aslında, volkanik çatlaktan fışkıran lav aslında astenosfer'in kendisidir.

Bunun altında, alt manto yüzeyin altında 670'ten neredeyse 2900 kilometreye kadar uzanır. Isı genellikle yumuşatıcı kayaçlara karşılık olsa da, yoğun basınç alt manto katı tutar. Manto tabanında, yaklaşık 2.900 kilometre (1.802 mil) yüzeyin altında, çekirdek-manto sınırı ya da Gutenberg süreksizliği olarak adlandırılan bu nokta, mantonun sonunu ve Dünya'nın sıvı dış çekirdeğinin başlangıcını işaretler.

Doğru uzanan sıvı bir dış çekirdek 3.400 km.'lik bir yarıçapa kadar uzanır. Yoğunluklar dış çekirdekte 9.900 ile 12.200 kg/m3, iç çekirdekte ise 12.600-13.000 kg/m3 arasındadır. İç çekirdek 1936 yılında Inge Lehmann tarafından keşfedildi ve genellikle öncelikle demir ve nikel elementlerinden oluşur.

Dış çekirdek sıcaktır ancak iç çekirdekte görüldüğü gibi demiri tekrar katı yapacak kadar basınç altında değildir. Dış çekirdeğin sıcaklığı 4.030 ile 5.730 santigrat derece arasında değişmektedir. Dış çekirdek tüm Dünya'dan daha hızlı dönebilecek kadar akışkan ve viskozite açısından yeterince düşüktür. Bu diferansiyel dönme hızı ile demir dış çekirdeğin konveksiyon uyanış ve çalkantılı akışı ile birlikte, Dünya'nın manyetik alanını oluşturur.

Dünya'nın merkezinde iç çekirdek vardır. İç çekirdek ortalama dış çekirdekten daha sıcak olmasına rağmen - 5,000 santigrat dereceye yaklaşan - katıdır çünkü Dünya'nın merkezi dış katmanlardan daha yüksek basınç altındadır. İç çekirdek, yerkabuğunda karada deneyimlediğimizden 3 milyon kat daha fazla basınçtadır. İç çekirdek 1.250 km kalınlığındadır.