Cấu trúc bên trong
Phần bên trong của Trái Đất, giống như các hành tinh đất đá khác, chia thành nhiều lớp dựa trên các đặc tính hóa, lý.
- Lớp ngoài của vỏ Trái Đất là một lớp silicat rắn bao gồm bảy mảng kiến tạo riêng biệt nằm trên một lớp chất rắn dẻo. Vỏ Trái Đất phân cách với lớp phủ bởi điểm gián đoạn Mohorovičić, và độ dày thay đổi trung bình 6 km đối với vỏ đại dương và 30–50 km đối với vỏ lục địa. Lớp vỏ và và phần trên cùng của lớp phủ cứng, lạnh được gọi là thạch quyển, và các mảng lục địa được tạo trên thạch quyển.
- Dưới thạch quyển là quyển mềm (quyển atheno) do nó được cấu tạo bởi lớp đá “mềm”.
- Dưới quyển mềm là lớp phủ có bề dày khoảng 2.900 km và là nơi có độ nhớt cao nhất. Những sự thay đổi quan trọng trong cấu trúc tinh thể bên trong lớp phủ xuất hiện tại độ sâu 410 và 660 km dưới mặt đất, trải qua một đới chuyển tiếp ngăn cách lớp phủ trên và dưới.
- Ở dưới lớp phủ, lõi ngoài có dạng chất lỏng mềm nằm trên lõi trong rắn.[55] Lõi trong có thể quay với vận tốc góc hơi cao hơn so với phần còn lại của hành tinh khoảng 0,1- 0,5° mỗi năm.[56]
 Mặt cắt của Trái Đất từ tâm đến thổ quyển. | Độ sâu[58] km | Các lớp | Mật độ g/cm3 |
|---|---|---|---|
| 0–60 | Thạch quyển (5)[h] | — | |
| 0–35 | ... Lớp vỏ (6)[i] | 2,2–2,9 | |
| 35–60 | ... Phần trên cùng của manti trên (4) | 3,4–4,4 | |
| 35–2890 | Quyển manti (3)&(4) | 3,4–5,6 | |
| 100–700 | ... Quyển mềm | — | |
| 2890–5100 | Lõi ngoài (2) | 9,9–12,2 | |
| 5100–6378 | Lõi trong (1) | 12,8–13,1 |
[sửa]Nhiệt lượng
Nội nhiệt của Trái Đất được tạo ra bởi sự kết hợp của nhiệt dư được tạo ra trong các hoạt động của Trái Đất (khoảng 20%) và nhiệt được tạo ra do sự phân rã phóng xạ (khoảng 80%).[59] Các đồng vị chính tham gia vào quá trình sinh nhiệt là kali-40, urani-238, urani 235, thori-232.[60] Ở trung tâm của Trái Đất, nhiệt độ có thể đạt tới 7000K và áp suất có thể lên tới 360 Gpa.[61] Do phần lớn nhiệt năng này sinh ra từ sự phân rã của các chất phóng xạ, các nhà khoa học tin rằng vào thời kì đầu của Trái Đất, trước khi số lượng của cácđồng vị phóng xạ có chu kì bán rã ngắn bị giảm xuống, nhiệt năng sinh ra của Trái Đất còn cao hơn. Nhiệt năng thêm này gấp hai lần hiện tại vào thời điểm 3 tỉ năm trước [59] đã làm tăng nhiệt độ mặt đất, tăng tốc độ của quá trình đối lưu manti và kiến tạo mảng, và cho phép tao ra đá macma giống như komatiite mà ngày nay không còn được tạo ra nữa.[62]
Tổng nhiệt năng mà Trái Đất mất đi khoảng 4,2 ×1013 W.[63] Một phần năng lượng nhiệt ở lõi được truyền qua lớp vỏ nhờ chùm manti; đó là một dạng đối lưu bao gồm các đợt dâng lên của các khối đá nóng và có thể tạo ra các điểm nóng và lũ bazan.[64] Một phần nhiệt năng khác của Trái Đất mất đi thông qua hoạt động kiến tạo mảng khi mácma trong manti dâng lên ở các sống núi giữa đại dương. Hình thức mất nhiệt cuối cùng là con đường truyền nhiệt trực tiếp đi qua thạch quyển, phần lớn xuất hiện ở đại dương vì lớp vỏ ở đó mỏng hơn so với ở lục địa.[63]
[sửa]Các mảng kiến tạo
.svg) | |
| Tên mảng | Diện tích 106 km² |
|---|---|
| Mảng châu Phi[j] | 78,0 |
| Mảng Nam Cực | 60,9 |
| Mảng Ấn-Úc | 47,2 |
| Mảng Á-Âu | 67,8 |
| Mảng Bắc Mỹ | 75,9 |
| Mảng Nam Mỹ | 43,6 |
| Mảng Thái Bình Dương | 103,3 |
Lớp ngoài cứng về mặt cơ học của Trái Đất, tức thạch quyển, bị vỡ thành nhiều mảnh được gọi là các mảng kiến tạo. Các mảng này di chuyển tương đối với nhau theo một trong ba kiểu ranh giới mảng: hội tụ khi hai mảng va chạm; tách giãn khi hai mảng đẩy nhau ra xa, chuyển dạng khi các mảng trượt dọc theo các vết đứt gãy.[66] Các trận động đất, hoạt động núi lửa, sự hình thành các dãy núi, và rãnh đại dương đều xuất hiện dọc theo các ranh giới này.[67] Các mảng kiến tạo nằm trên quyển atheno (quyển mềm), phần rắn nhưng kém nhớt của lớp phủ trên có thể chảy và di chuyển cùng các mảng kiến tạo, và chuyển động của chúng gắn chặt với các kiểu đối lưu bên trong lớp phủ Trái Đất.
Khi các mảng kiến tạo di chuyển, đáy đại dương bị hút chìm ở rìa của lục địa hay tại ranh giới hội tụ. Trong khi đó, sự phun trào mácma ở ranh giới phân kỳ tạo ra các rặng núi giữa đại dương. Sự kết hợp của các quá trình này đẩy lớp vỏ ở đại dương trở lạilớp phủ. Bởi quá trình tái chế này, phần lớn đáy đại dương không quá 100 triệu tuổi. Lớp vỏ đại dương già nhất là ở tây Thái Bình Dương và ước chừng khoảng 200 triệu tuổi.[68][69] Bên cạnh đó, lớp vỏ lục địa già nhất khoảng 4030 triệu tuổi.[70]
Các mảng lục địa khác bao gồm mảng Ấn Độ, mảng Ả Rập, mảng Caribe, mảng Nazca ở bờ phía tây Nam Mỹ và mảng Scotia ở nam Đại Tây Dương. Mảng Úc thực chất đã hợp nhất với mảng Ấn Độ trong khoảng từ 50 đến 55 triệu năm trước để tạo thànhmảng Ấn-Úc. Các mảng kiến tạo di chuyển nhanh nhất là các mảng đại dương, với mảng Cocos di chuyển với tốc độ 75 mm mỗi năm[71] và mảng Thái Bình Dương di chuyển với tốc độ 52–69 mm mỗi năm. Ở một thái cực khác, mảng di chuyển chậm nhất làmảng Á-Âu, di chuyển với tốc độ bình thường 21 mm một năm.[72]
[sửa]Bề mặt
Địa hình của Trái Đất ở mỗi vùng mỗi khác. Nước bao phủ khoảng 70,8%[73] bề mặt Trái Đất, với phần lớn thềm lục địa ở dướimực nước biển. Bề mặt dưới mực nước biển hiểm trở bao gồm hệ thống các dãy núi giữa đại dương kéo dài khắp địa cầu, ví dụ như các núi lửa ngầm,[50] các rãnh đại dương, các hẻm núi dưới mặt biển, các cao nguyên đại dương và đồng bằng đáy. Còn lại 29,2% không bị bao phủ bởi nước; bao gồm núi, sa mạc, cao nguyên, đồng bằng và các địa hình khác.
Bề mặt của hành tinh liên tục tự thay đổi theo thời gian dưới tác dụng của các quá trình kiến tạo và xói mòn. Các hình thái của bề mặt được tạo nên và biến dạng bởi các mảng kiến tạo liên tục bị phong hóa bởi giáng thủy, các chu trình nhiệt và các tác nhân hóa học. Sự đóng băng, sự xói mòn bờ biển, sự hình thành của các dải san hô ngầm, và sự va chạm với các mảnhthiên thạch lớn cũng làm thay đổi địa hình.[74]
Lớp vỏ lục địa bao gồm các vật chất có độ đặc thấp hơn như đá macma granit và andesit. Ít phổ biến hơn là bazan, một loại đá núi lửa đặc là thành phần chính của đáy biển.[75] Đá trầm tích được tạo ra do sự tăng số lượng trầm tích và chúng trở nên gắn kết với nhau. Đá trầm tích bao phủ gần 75% bề mặt lục địa, mặc dù chúng chỉ chiếm khoảng 5% lớp vỏ.[76]Loại đá thứ ba được tìm thấy trên Trái Đất là đá biến chất, được tạo ra do sự biến đổi của các loại đá trước đó dưới tác dụng của áp suất cao, nhiệt độ cao, hoặc cả hai. Các khoáng vật silicat ở bề mặt Trái Đất bao gồm thạch anh, fenspat,amphibol, mica, pyroxen, olivin.[77] Các khoáng vật cacbonat bao gồm canxit (tìm thấy trong đá vôi), aragonit và dolomit.[78]
Thổ quyển là lớp ngoài cùng nhất của Trái Đất, được cấu tạo bởi đất và chịu tác động của các quá trình hình thành đất. Nó tồn tại cùng thạch quyển, khí quyển, thủy quyển và sinh quyển. Theo số liệu năm 2009, tổng diện tích đất trồng trọt được chiếm 10.57% tổng diện tích đất bề mặt, với chỉ 1.04% sử dụng được cho việc trồng trọt lâu dài.[6] Gần 40% diện tích đất bề mặt đang được sử dụng để trồng trọt hoặc làm đồng cỏ chăn nuôi, ước tính 1.3 ×107 km² dùng làm đất trồng và 3,4 ×107km² dùng làm đồng cỏ.[79] Độ cao so với mực nước biển của mặt đất thay đổi từ -418 m ở biển Chết tới 8.848 m trênđỉnh Everest và độ cao trung bình trên mặt nước biển là 840 m.[80]
[sửa]Thủy quyển
Nguồn nước dồi dào trên bề mặt đất là đặc điểm độc nhất, giúp phân biệt “Hành tinh xanh” với các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời. Thủy quyển của Trái Đất chủ yếu bao gồm các đại dương, nhưng về lý thuyết nó bao gồm tất cả nước trên bề mặt đất, bao gồm biển nội địa, hồ, sông và mạch nước ngầm ở độ sâu tới 2.000 m. Khu vực sâu nhất dưới đáy biển là “Challenger Deep” thuộc rãnh Mariana ở Thái Bình Dương với độ sâu 10.911,4 m.[k][81] Độ sâu trung bình của các đại dương là 3.800 m, lớn hơn 4 lần độ cao trung bình của các lục địa.[80] Khối lượng nước trong các đại dương xấp xỉ 1,35 ×1018 tấn, hoặc khoảng 1/4400 khối lượng của Trái Đất, và chiếm thể tích 1,386 ×109 km³. Nếu tất cả đất trên Trái Đất được trải phẳng ra, mực nước biển sẽ dâng lên cao hơn 2,7 km.[l] Khoảng 97,5% nước có chứa muối, còn lại 2,5% là nước ngọt và phần lớn nước ngọt, khoảng 68,7%, đang ở dạng băng.[82]
Khoảng 3,5% tổng khối lượng của các đại dương là muối và phần lớn lượng muối này được đẩy ra từ các hoạt động núi lửa hay tách ra từ đá macma nguội.[83] Các đại dương đều có chứa đầy khí hòa tan trong nước, yếu tố thiết yếu đối vớisự sống của các sinh vật biển.[84] Nước biển có ảnh hưởng lớn tới khí hậu của cả thế giới và các đại dương có vai trò như nguồn giữ nhiệt.[85] Sự thay đổi trong phân bố nhiệt đại dương tạo ra sự thay đổi quan trọng về thời tiết, như El Nino.[86]
[sửa]Khí quyển
Áp suất khí quyển trung bình tác dụng lên bề mặt Trái Đất là 101,325 kPa ở độ cao 8,5 km.[7] Không khí chứa 78% nitơ và 21% ôxy, còn lại là hơi nước, điôxít cacbon và các phân tử khí khác. Độ cao của tầng đối lưu thay đổi theo vĩ độ vào khoảng 8 km ở các vùng cực và 17 km ở xích đạo, với các sự thay đổi ảnh hưởng bởi các yếu tố mùa và thời tiết.[87]
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét