Jaka jest temperatura skorupy ziemskiej?

19 września 2016 r.

by Matt Williams , Universe Today

Warstwy Ziemi, pokazujące rdzeń wewnętrzny i zewnętrzny, płaszcz i skorupę. Credit: discovermagazine.com

Jak być może pamiętasz lekcje geologii, Ziemia składa się z różnych warstw. Im dalej w kierunku centrum planety, tym bardziej intensywne staje się ciepło i ciśnienie. Na szczęście dla tych z nas, którzy żyją na skorupie ziemskiej (najbardziej zewnętrzna warstwa, gdzie żyje całe życie), temperatura jest względnie stała i przyjemna.

W rzeczywistości jedną z rzeczy, które sprawiają, że Ziemia nadaje się do zamieszkania, jest fakt, że planeta jest wystarczająco blisko naszego Słońca, aby otrzymywać wystarczająco dużo energii, aby pozostać ciepłą. Co więcej, jej „temperatury powierzchniowe” są wystarczająco ciepłe, aby utrzymać wodę w stanie ciekłym, klucz do życia, jakie znamy. Jednak temperatura skorupy ziemskiej różni się znacznie w zależności od miejsca i czasu pomiaru.

Struktura Ziemi:

Jako planeta lądowa, Ziemia składa się ze skał krzemianowych i metali, które są zróżnicowane na stałe metalowe jądro, stopione jądro zewnętrzne oraz krzemianowy płaszcz i skorupę. Promień wewnętrznego jądra szacowany jest na 1220 km, podczas gdy zewnętrzne jądro rozciąga się poza nim do promienia około 3400 km.

Od jądra rozciągają się płaszcz i skorupa. Płaszcz Ziemi rozciąga się do głębokości 2 890 km pod powierzchnią, co czyni go najgrubszą warstwą Ziemi. Warstwa ta składa się ze skał krzemianowych, które są bogate w żelazo i magnez w porównaniu do skorupy ziemskiej. Mimo że jest stała, wysokie temperatury panujące w płaszczu powodują, że materiał krzemianowy jest na tyle plastyczny, że może płynąć w bardzo długich okresach czasu.

Górna warstwa płaszcza dzieli się na płaszcz litosferyczny (aka. litosfera) i astenosferę. Ta pierwsza składa się ze skorupy ziemskiej i zimnej, sztywnej, górnej części płaszcza (z której zbudowane są płyty tektoniczne), podczas gdy astenosfera jest warstwą o stosunkowo niskiej lepkości, na której porusza się litosfera.

Skorupa ziemska:

Skorupa ziemska jest absolutnie najbardziej zewnętrzną warstwą Ziemi, która stanowi zaledwie 1% całkowitej masy Ziemi. Grubość skorupy różni się w zależności od miejsca, w którym dokonywane są pomiary, od 30 km grubości tam, gdzie znajdują się kontynenty, do zaledwie 5 km grubości pod oceanami.

Skorupa składa się z różnych skał iglastych, metamorficznych i osadowych i jest ułożona w serię płyt tektonicznych. Płyty te unoszą się nad płaszczem Ziemi i uważa się, że konwekcja w płaszczu powoduje, że płyty są w ciągłym ruchu.

Czasami płyty te zderzają się, rozsuwają lub przesuwają obok siebie; w wyniku czego powstają granice zbieżne, granice rozbieżne i granice przekształcone. W przypadku granic zbieżnych, strefy subdukcji są często wynikiem, gdzie cięższa płyta wsuwa się pod lżejszą – tworząc głęboki rów.

W przypadku granic rozbieżnych, są one tworzone, gdy płyty tektoniczne rozsuwają się, tworząc doliny ryftowe na dnie morza. Kiedy tak się dzieje, magma wypływa w szczelinie, ponieważ stara skorupa ciągnie się w przeciwnych kierunkach, gdzie jest chłodzona przez wodę morską, tworząc nową skorupę.

Granica transformacyjna powstaje, gdy płyty tektoniczne przesuwają się poziomo, a ich części utknęły w punktach styku. Naprężenia narastają w tych miejscach, podczas gdy reszta płyt kontynuuje ruch, co powoduje pęknięcie lub poślizg skały, gwałtowne przesunięcie płyt do przodu i trzęsienia ziemi. Te obszary pęknięć lub poślizgów nazywane są uskokami.

Połączone razem, te trzy rodzaje oddziaływań płyt tektonicznych są odpowiedzialne za kształtowanie skorupy ziemskiej i prowadzą do okresowego odnawiania się jej powierzchni w ciągu milionów lat.

Zakres temperatur:

Temperatura skorupy ziemskiej ulega znacznym wahaniom. Na jej zewnętrznej krawędzi, gdzie styka się z atmosferą, temperatura skorupy jest taka sama jak temperatura powietrza. Tak więc na pustyni może być tak gorąco jak 35°C, a na Antarktydzie poniżej zera. Średnio, powierzchnia skorupy ziemskiej doświadcza temperatury około 14°C.

Jednakże, najgorętsza temperatura kiedykolwiek zanotowana to 70.7°C (159°F), która została podjęta na pustyni Lut w Iranie jako część globalnego badania temperatury przeprowadzonego przez naukowców z Obserwatorium Ziemi NASA. Tymczasem najzimniejszą temperaturę kiedykolwiek zarejestrowaną na Ziemi zmierzono na radzieckiej stacji Wostok na Antarktydzie – osiągnęła ona historycznie niski poziom -89,2°C (-129°F) 21 lipca 1983 roku.

To już całkiem spory zakres. Weźmy jednak pod uwagę fakt, że większość skorupy ziemskiej leży pod oceanami. Z dala od słońca, temperatury mogą osiągnąć tak niskie jak 0-3° C (32-37.5° F), gdzie woda dociera do skorupy. Wciąż jest to o wiele bardziej przyjemne niż zimna noc na Antarktydzie!

Jak geolodzy wiedzą od jakiegoś czasu, jeśli dokopiesz się do skorupy kontynentalnej, temperatury wzrosną. Dla przykładu, najgłębszą kopalnią na świecie jest obecnie kopalnia złota TauTona w RPA, mierząca 3,9 km głębokości. Na dnie kopalni temperatura sięga 55°C, co wymaga zapewnienia klimatyzacji, aby górnicy mogli komfortowo pracować przez cały dzień.

Więc ostatecznie temperatura skorupy ziemskiej jest bardzo zróżnicowana. Jest to średnia temperatura powierzchni, która zależy od tego, czy jest brana na suchym lądzie, czy pod morzem. I w zależności od lokalizacji, pór roku i pory dnia, może wahać się od upału do mrozu!

A jednak skorupa ziemska pozostaje jedynym miejscem w Układzie Słonecznym, gdzie temperatury są wystarczająco stabilne, aby życie mogło się na niej rozwijać. Dodajmy do tego naszą realną atmosferę i ochronną magnetosferę, a naprawdę powinniśmy uważać się za szczęściarzy!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *