ايستگاه دوستي

سوال

یک

دو

سه

چهار

جواب گزینه

۲

۱

۲

۳

● چهار لایه زمین:
زمین از چهار لایه متفاوت تشكیل شده است. بسیاری از زمین شناسان معتقدند كه زمین در مركز خود از مواد سنگینتر و با چگالی بیشتر تشكیل شده است و مواد سبكتر به سمت بالا حركت می كنند. زیرا پوسته زمین غالبا از مواد سبكتر(سنگهای بازالت و گرانیت) ساخته شده در حالیكه هسته آن شامل فلزات سنگین(نیكل و آهن) است.
پوسته لایه ای است كه شما بر روی آن زندگی می كنید، این لایه به خوبی مطالعه و درك شده است. گوشته بسیار گرمتر از پوسته است و توانایی جریان زیادی دارد. هسته های درونی و بیرونی همچنان گرمتر هستند و فشار وارده در مركز زمین به اندازه ای است كه شما می توانید به وسیله آن، یك توپ را به یك تكه سنگ مرمر تبدیل كنید.
۱) پوسته:
پوسته زمین، شبیه پوسته یك زمین است. این لایه نسبت به سه لایه دیگر، بسیار نازكتر است. پوسته، در محل اقیانوسها(پوسته اقیانوسی)تنها حدود ۵-۳ مایل(۸كیلومتر) ضخامت دارد و در قاره ها(پوسته قاره ای) حدود۲۵ مایل(۳۲كیلومتر) ضخامت دارد. درجه حرارت پوسته از درجه حرارت هوا در بالاترین بخش آن، تا ۱۶۰۰درجه فارنهایت(۸۷۰ درجه سلسیوس) در عمیق ترین بخش پوسته تغییر می كند.
شما می توانید یك قرص نان در تنور(اجاق) خودتان در حرارت ۳۵۰درجه فارنهایت) بپزید. در حرارت ۱۶۰۰درجه فارنهایت،‌سنگها شروع به ذوب شدن می كنند. پوسته زمین به قطعاتی كه ورقه نامیده می شوند، تقسیم شده است. ورقه ها نیز بر روی یك گوشته پلاستیكی نرم كه زیر پوسته قرار گرفته اند شناورند. این ورقه ها معمولا به آرامی حركت می كنند ولی اغلب، به هم می چسبند و فشار زیادی را ایجاد می نمایند.
فشار ایجاد شده و سنگها خمیده می شوند تا حدی كه بشكنند. به هنگام رخداد این پدیده، زمین لرزه ایجاد می شود. به ضخامت كم پوسته، در مقایسه با سایر لایه ها توجه كنید. كلا هفت ورقه اقیانوسی و قاره ای بر روی گوشته ای كه از مواد داغتر و با چگالی بیشتری تشكیل شده است،‌شناور می باشند.
پوسته از دو نوع سنگ اصلی تشكیل شده است، گرانیت و بازالت. پوسته قاره ای بیشتر از گرانیت تشكیل شده در حالیكه پوسته اقیانوسی شامل نوعی از سنگهای آتشفشانی، كه بازالت نامیده می شوند، می باشد.
سنگهای بازالتی ورقه های اقیانوسی،‌چگالی بیشتری داشته و از سنگهای گرانیتی ورقه قاره ای سنگینتر هستند. شاهد این قضیه نیز، رانده شدن پوسته قاره ای بر روی پوسته سنگینتر اقیانوسی در طی برخورد ورقه ها می باشد. پوسته و قسمت بالایی گوشته، پهنه ای از سنگهای صلب و شكننده را ایجاد می كنند كه سنگ كره(لیتوسفر) نامیده می شود. لایه پایینی سنگ كره صلب، پهنه ای با محتویات قیرمانند است كه سست كره(آستنوسفر) نام دارد. سست كره، بخشی از گوشته است كه جریان دارد و ورقه ها بر روی آن حركت می كنند.
۲) گوشته:
گوشته لایه ای است كه مستقیما بر روی سیما قرار دارد. این لایه بزرگترین قسمت زمین است كه حدود ۱۸۰۰مایل ضخامت دارد. گوشته از سنگهای بسیار داغ و چگال تشكیل شده است. این لایه سنگی، ‌شبیه قیر جریان می یابد. این جریان در اثراختلاف زیاد درجه حرارت از كف تا بالای گوشته می باشد. حركت گوشته، دلیل حركت ورقه های زمین است. درجه حرارت گوشته، از ۱۶۰۰درجه فارنهایت در بالای آن تا ۴۰۰۰درجه در قسمتهای قاعده ای اس،‌ تغییر می كند.
▪ جریانهای همرفتی:
گوشته از مواد بسیار چگالتر و با ضخامت بیشتر ساخته شده است. ورقه ها بر رو ی آن مانند روغنی كه بر روی آب شناور است،‌ شناورند. بسیاری از زمین شناسان معتقدند كه گوشته به سبب وجود جریانهای همرفتی،‌جریان دارد.
جریانهای همرفتی، به علت وجود موادبسیار داغی است كه از عمیق ترین قسمت گوشته بالا می آیند سپس سرد شده، دوباره پایین رفته، سپس داغ شده و باز بالا می آیند و این چرخه بارها و بارها ادامه می یابد.
شما سوپ یا پودینگ را در ماهیتابه ای گرم می كنید و جریانات همرفتی را می توانید در این مایع ببینید كه شروع به حركت می كند.
هنگامی كه جریانان همرفتی در درون گوشته جریان می یابند، می توانند پوسته را نیز به حركت درآورند. در اثر این جریانات، پوسته آزادانه حركت می كند.
نوار نقاله، دركارخانه جعبه ها را حركت می دهد همانند جریانات همرفتی در گوشته، كه ورقه های زمین را حركت می دهد.
۳) هسته خارجی:
هسته زمین، شبیه توپی است از مواد بسیار داغ(۹۰۰۰-۴۰۰۰ درجه فارنهایت). هسته خارجی آنقدر داغ است كه فلزات در آن همگی به صورت مایع هستند. هسته خارجی، ۱۸۰۰ مایل پایینتر از پوسته قرار دارد و حدود ۱۴۰۰مایل ضخامت دارد. هسته خارجی از نیكل و آهن مذاب تشكیل شده است.
۴) هسته داخلی:
هسته داخلی آنقدر فشار و حرارت بالایی دارد كه فلزات به یكدیگر فشرده شده و مانند مایع قادربه حركت نیستند. اما نیروهای وارد شده به آنها باعث می شود كه در جای خود همانند یك جامد بلرزند.
هسته داخلی، ۴۰۰۰ مایل پایینتر از پوسته است و حدود ۸۰۰مایل ضخامت دارد. درجه حرارت در آن بیش از ۹۰۰۰درجه فارنهایت است و فشار ۴۵ میلیون پوند براینچ مربع است. این مقدار فشار، سه میلیون برابر فشار هوا بر سطح بدن شما در كنار دریاست.

تخمین عمر زمین از مدتهای بسیار طولانی فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده بود. دانشمندان مختلف سعی داشتند با روشهای مختلفی سن کره زمین را تخمین بزنند
ما نیز در این مقاله بر ان شدیم تا عواملی را که دانشمندان برای تخمین عمر زمین اندازه گیری کرده اند از جمله شوری آب اقیانوسها ,میزان رسوبگذاری ,سنگهای آسمانیو سرد شدن کره زمین را بررسی کنیم.
● تخمین عمر زمین بر اساس شوری آب اقیانوسها
در سال ۱۷۱۵ «ادموند هالی» (Edmond Halley) ، منجم انگلیسی ، این مطلب را پیش کشید که سن زمین را می‌توان از روی مقدار شوری آب اقیانوسها محاسبه کرد. عملا نقشه این بود که مقدار شوری آب دریاها را با دقت تمام محاسبه و سپس عمل را ده سال بعد تکرار کنند، با محاسبه مقدار ازدیاد شوری آب در هر ده سال می‌توان زمان لازم برای تحصیل شوری آب فعلی را از آبهای شیرین اولیه بدست آورد. اگر هم چنین آزمایشی انجام شده باشد، هیچ ازدیادی در شوری آب اقیانوسها دیده نشد.
در اواخر قرن نوزدهم بعضی محققان با تجدید نظر در روش فوق و با تجزیه شیمیایی آب رودخانه‌ها ، مقدار سدیم اضافه شده به دریاها در هر سال توسط رودخانه‌های دنیا را محاسبه کردند. با دانستن حجم تقریبی آب اقیانوسهای امروزی و فرض اینکه آب اقیانوسهای اولیه شیرین بوده است و میزان ازدیاد سدیم توسط رودخانه‌های امروزی میانگینی برای تمام زمان زمین شناسی است، آنها زمان لازم برای تحصیل غلظت سدیم و شوری امروزی را محاسبه کردند. سرانجام نتیجه‌گیری کردند که از روز اولی که آب برای نخستین بار بر روی سطح زمین متراکم شد، ۹۰ میلیون سال می‌گذرد. امروزه ما می‌دانیم که تخمین هالی از سن اقیانوسهای زمین به مراتب کمتر سن واقعی آنهاست. دلیل عمده آن هم این است که او تعویض سدیمی را که میان آب دریا و سنگهای پوسته کره زمینی صورت می‌گیرد، بسیار ناچیز می‌پنداشت.
تخمین عمر زمین بر اساس میزان رسوبگذاری
هر که سنگهای رسوبی را مطالعه کرده باشد، می‌داند که طبقه‌ای ضخیم از ماسه سنگ می‌تواند در عرض یک روز ته‌نشین شود یا لایه نازک گل رسی که روی آن قرار می‌گیرد، ممکن است برای ته‌نشین شدن به ۱۰۰ سال زمان نیاز داشته باشد و سطح طبقه بندی میان آنها ممکن است نماینده مدت زمانی بیش از مجموع آنها باشد. برای ضخامت معینی از طبقات رسوبی میانگینی برای میزان رسوبگذاری وجود دارد. اگر تغییرات مهمی در شرایط محیط رسوبی رخ ندهد و فرسایش نیز در امر رسوبگذاری وقفه ایجاد نکند، ضخامت طبقات کم و بیش متناسب با زمان سپری شده خواهد بود.
زمین شناسان اواخر قرن نوزدهم تصور می‌کردند که می‌توانند در صورت تخمین میزان ته‌نشست در محیطهای رسوبی امروزی ، زمان مشخص شده توسط واحدهای سنگهای قدیمی مشابه را نیز معین کنند. آنها همچنین تصور می‌کردند که در صورت تعیین ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته ، خواهند توانست کل زمان زمین شناسی طی شده را تخمین بزنند.
تخمین عمر زمین بر اساس سرد شدن کره زمین
در بسیاری مناطق درجه حرارت معادن عمیق ازدیاد محسوس و یکنواختی را بر حسب ازدیاد عمق نشان می‌دهد. این افزایش حرارت نشان می‌دهد که دما از درون گرم زمین به طرف قسمت سرد خارجی آن جریان دارد و از پوسته زمین متصاعد می‌شود. این اتلاف گرما قابل اندازه گیری است و منطق « کلوین » (Kelvin) استدلال می‌کرد که اگر زمین با از دست دادن حرارت ، تدریجا در حال خنک شدن است، پس در زمان گذشته می‌بایست گرمتر بوده باشد. کلوین این پدیده را به صورت اتلاف حرارت از یک حالت مذاب اولیه در نظر گرفته بود و با مطالعه میزان جریان حرارت امروزی نشان داد که از نظر زمان زمین شناسی ، مسلما مدت زیادی از زمانی که زمین در حالت مذاب بوده، نگذشته است.
این زمان ظاهری تبلور پوسته جامد زمین ، حداکثر قدرت ممکن را برای حیات ، آنگونه که ما می‌شناسیم، مشخص کرد. عدم دسترسی به جزئیات مربوط به نقطه ذوب سنگها و هدایت گرما تحت شرایط حرارت و فشار زیاد ، مانع ارزیابی دقیق زمان تبلور می‌شد، لکن مدت تعیین شده بسیار کم بود. بر این اساس زمانی که کلوین بدست آورده بود، ۱۰۰ میلیون سال بود.
● مواد رادیواکتیو
بعضی از مواد معدنی دارای خاصیت رادیواکتیو هستند، بدین معنی که از خود سه نوع اشعه خارج می‌سازند. اشعه خارج شده یا دارای بار الکتریکی مثبت است، که در این صورت به نام پرتو آلفا خوانده می‌شود و یا دارای بار اکتریکی منفی است که اشعه بتا خوانده می‌شود. نوع سوم اشعه که نزدیک به اشعه ایکس است، از نظر الکتریکی خنثی است و به نام اشعه گاما خوانده می‌شود. در اثر صدور این ذرات ، به مرور جسم به مواد دیگر تبدیل می‌شود.
مدت زمانی را که جهت نصف شدن اتمهای اولیه لازم است، به نام زمان نیم عمر می‌خوانند. زمان نیم عمر اجسام مختلف ، متفاوت است و از چند ثانیه تا چند میلیارد سال تغییر می‌کند. سنگهای تشکیل دهنده زمین معمولا حاوی یک یا چند ماده رادیواکتیو نظیر اورانیوم ، رادیوم ، توریوم و پتاسیم و... هستند. با در دست داشتن سرعت تجزیه و اندازه گیری مقدار اولیه و ماده تبدیل شده موجود در نمونه ، می‌توان زمانی را که از تجزیه نمونه می‌گذرد، بدست آورد و بر اساس همین روش است که سن زمین تعیین شده است.
تخمین سن زمین بر اساس سنگهای آسمانی
قسمت اعظم و در ضمن قدیمیترین بخش تاریخ زمین شناسی را بخش پرکامبرین تشکیل می‌دهد که معمولا از نظر سنگ شناسی مشخص است و می‌توان سنگهای متعلق به آن را را تشخیص داد. آزمایشات مختلف بر روی سنگهای این بخش ، اعداد متفاوتی را بدست داده که کمترین آنها ۶۰۰ میلیون سال و بیشترین آنها ۳.۵ میلیارد سال است. اگر تصور کنیم که پرکامبرین از ۳.۵ میلیارد سال پیش شروع شده ، زمان تشکیل زمین مسلما از این عدد بیشتر است و بنابراین برای تعیین سن زمین از عوامل دیگر نیز بایستی کمک گرفت.
یکی از این عوامل ، سنگهای آسمانی است. از آنجا که مطابق تمام نظریات موجود ، تشکیل زمین و سایر سیارات منظومه شمسی همزمان بوده است، با تعیین سن این سنگها می‌توان سن واقعی زمین را بدست آورد. حداکثر سنی که تا به حال برای سنگهای آسمانی بدست آمده ۴،۶ میلیارد سال بوده است. یکی دیگر از عواملی که به تعیین سن زمین کمک می‌کند، نمونه‌هایی است که از ماه گرفته شده و بر اساس تجزیه نمونه‌های مذبور عددی نظیر عدد فوق برای آنها حاصل شده است. بدین ترتیب می‌توان عدد ۴،۶ میلیارد سال را برای سن زمین در نظر گرفت.