0: Наверняка ещё в школьных учебниках вы видели подобное изображение внутренней структуры нашей планеты толщина земной коры на Дне океана составляет 5 10 километров и 30 50 километров. Это континентальная кора. Далее мантия, состоящая преимущественн.

1: Из силикатных пород и уходящее на глубину примерно 3000 километров, и затем ядро земли, состоящее из железа и никеля сначала внешнее жидкое ядро толщиной примерно 2300 километров и затем внутреннее твёрдое ядро.

2: Толщиной 1200 километров. Стоп, стоп, стоп, стоп, стоп. Вообще то максимальная глубина, на которую человеку удавалось пробурить земную кору, это 12 километров, 262 метра. Откуда мы можем знать, что находится на глубине?

3: Тысяч километров, откуда землетрясения? Ну и не только они.

4: При том, что автоматические станции уже десятки лет бороздят солнечную систему, преодолевая миллиарды километров, a2 аппарата в некотором смысле даже вышли в межзвёздное пространство, а именно за пределы гелиопаузы вглубь нашей собственной планеты мы проникли.

5: Очень и очень недалеко, можно сказать, лишь копнули поверхность. 1 из глубочайших углублений под открытым небом, созданное человеком карьер бингем каньон в сша глубиной 1200 метров. Наверное, очень впечатляюще наблюдать это своим.

6: Глазами наиболее глубокая точка, куда может под землю спуститься человек, находится в золотодобывающей шахте тау тона в Южной Африке максимальная глубина 3 целые 9/10 километра, уже упомянутая глубина 12 километров 262.

7: Метра это исследовательский проект, начатый в семидесятых годах в ссср, кольская сверхглубокая скважина в мурманской области по сей день это самое глубокое проникновение человека в земную кору в истории, но хоть это и глубочайшая точка до, куда удавалось докопать человеку до гра.

8: Коры добраться так ещё и не удалось, а на Дне океана самая глубокая нефтяная скважина в месторождении тайдер глубиной 10 километров 685 метров учитывая все это, действительно можно понять людей, которые спрашивают, откуда.

9: Мы можем знать о том, что находится на глубине тысяч километров, однако часто совсем не обязательно наблюдать что-то напрямую. И об этом я уже не раз говорил на канале. А что там земля. Недавно я рассказывал о том, откуда мы знаем внутреннюю структуру солнца. Мы также имеем неплохое представлении.

10: И о строении других планет ещё, например, даже не имея пока возможности заглянуть под поверхность спутника юпитера европы, учёные могут с высокой степенью уверенности говорить о наличии там океана жидкой воды под ледяной коркой спутника на это указывает целый.

11: Ряд непрямых наблюдений также и на земле.

12: 1 из главных источников информации о внутренней структуре нашей планеты сейсмология возможно, вы слышали по крайней мере краткое объяснение того, как учёные узнали строение нашей планеты, изучая то, как распространяются через неё сейсмические волны, но давайте не будем

13: Останавливаться на этой краткой формулировке и разберёмся детально. Вообще использование тех или иных видов волн, чтобы увидеть нечто скрытое от наших глаз. В современном мире штука, Обыденная большинству из нас хотя бы раз делали узи, в котором используются звуковые волны, чтобы

14: Увидеть внутренние органы или мрт, где используются электромагнитные волны, также электромагнитные, а именно радиоволны используются, чтобы заглянуть под поверхность других планет. Так, например, в прошлом году под поверхностью марса была обнаружена область. Вот её радарное изобра.

15: Жение, которое может быть гигантским резервуаром жидкой воды, но понятно, что у таких радаров есть ограничения по глубине, и мы не можем, по крайней мере, пока построить гигантский сканер, чтобы заглянуть на 1000 километров под поверхность нашей планеты, но это и не нужно.

16: Нужно. Всю работу за нас делает природа с помощью сейсмических волн. Правда, это не всегда хорошо кончается для людей, ведь эти волны рождаются в землетрясениях, на землетрясениях. Подробно останавливаться не будем. Скажу лишь кратко, что земная кора не является цель.

17: Объектом, а состоит из нескольких литосферных плит. Эти плиты, в свою очередь, не статичны, а находятся в движении на Коротких промежутках времени мантия твёрдая, однако в масштабе лет в ней происходит конвективное движение, подобно тому как вода в кастрюле, нагреваясь, подни

18: А остывая, опускается обратно вниз, ведёт себя и земная мантия только с твёрдой, хоть и пластичной, породой это происходит очень и очень медленно. На этом схематичном изображении стрелками указаны конвективные потоки. Вы видите, что в верхнем слое мантии астеносфере.

19: Движение горизонтально, так и двигаются плиты сверху, землетрясения могут происходить в разломах, которые бывают разного типа, когда 2 плиты взаимодействуют. Например, в зоне субдукции 1 плита погружается под другую, этому какое-то время противостоит трение, накапливается энергия.

20: И затем резкое смещение и выделяется большое количество энергии, рождаются сейсмические волны, и происходит землетрясение. Например, они случаются очень часто в Японии, потому что страна находится в области, где граничит сразу несколько плит. Теперь, чтобы понять, как

21: Именно сейсмические волны говорят нам что-то о внутренней структуре нашей планеты, надо разобраться, какими они бывают и каковы их свойства.

22: Итак, от источника землетрясения расходятся сейсмические волны для начала их можно разделить на 2 основных типа поверхностные и объёмные поверхностные волны, как можно догадаться из названия, путешествуют только вблизи поверхности и вдоль неё, на этом изобра.

23: Показаны стрелками в плоскости поверхности земли, но нас сегодня больше интересует 2 тип, а именно объёмные волны на этой схеме показаны волновыми фронтами и лучами, идущими вглубь, и они уже так или иначе распространяются по всей планете. Они, в свою очередь, делятся.

24: Ещё на 2 вида p волны и с волны пи волны, компрессионные или продольные, они распространяются за счёт того, что материал может сжиматься или растягиваться по направлению, в котором передаётся энергия, также их называют первичными, поскольку это самый быстрый.

25: Тип волн и сейсмографы их регистрируют первыми вот они на сейсмограмме пи волны могут распространяться как в твёрдом материале, так и сквозь жидкости или газы собственно волны звука это ничто иное, как p волны в воздухе с волны сдвиговые или?

26: Поперечные волны ещё их называют вторичными, ведь они приходят позже, вот они на сейсмограмме после пи волн они распространяются только через твёрдые материалы, а сейчас я хочу провести демонстрацию, чтобы показать разницу между p и с волнами и чтобы стало ясно почему.

27: Одни могут путешествовать только через твёрдые материалы, а другие и через твёрдые материалы, и через жидкости, и через газы это является очень важным моментом.

28: Я уже показал схематичные анимации волн, но так, думаю, будет нагляднее. Вот эти кольца изображают молекулы твёрдого тела, сильно связанные друг с другом. P волны продольные, они распространяются в том же направлении, что и направлена сила, если я.

29: Ложу усилия в этом направлении. Сюда вещество подвергнется сжатию или компрессии. Волны то компрессионные и молекулы 1 за другой будут передавать энергию друг друга, и волна будет распространяться. Давайте попробуем.

30: Понятно, что это только 1 ряд молекул. И здесь, и здесь должны быть другие. Но примерно понятен принцип. И тоже самое происходит и в мантии. Теперь мы расцепили связи, и это представляет уже жидкость или даже газ. Ну и теперь приложим сил.

31: Хоть частицы не связаны друг с другом, волна все же может распространяться и в жидкости, и в Газе. Вновь возьмём нашу модель твёрдого вещества и продемонстрируем с волну она уже не про

32: Дольная, а поперечная, то есть вектор её распространения будет не параллельным приложенной силе, а перпендикулярным. То есть сила будет прикладываться не так, а так, ну вот сейчас я это продемонстрирую.

33: Я думаю, вы уже догадываетесь, что будет, если мы расцепим связи при таком векторе приложенной силы.

34: С. Волна уже никак не может распространяться дальше вот схематичное изображение внутренней структуры земли и того, как объёмные сейсмические волны распространяются сквозь земной шар, а лучами показаны пи и с волны.

35: Самой верхней точке происходит наше условное землетрясение. Уже не 1 десятилетие по всему миру разбросаны сейсмологические станции. Если где-то на земле происходит землетрясение. Сейсмографы по всему земному шару регистрируют сейсмические волны сейсмограммы. Спи с

36: Волнами мы уже видели имея данные из разных точек мира, учёные могут узнать о времени и скорости распространения волн, как эта скорость меняется и, следовательно, через какую среду они проходят, что, в свою очередь, уже говорит о том, что находится внутри земли.

37: Давайте, во первых, разберёмся с тем, что мы здесь видим. Волнам свойственно отражаться и преломляться в среде то, с чем мы постоянно сталкиваемся в повседневной жизни, это то, как ведут себя, например, волны света. Вот простая демонстрация, луч света преломляется в воде.

38: Свой угол, а также отражается от стенки внутри стакана. Тоже самое происходит и с сейсмическими волнами. И ещё 1 важный момент скорость распространения волн тем выше, чем выше плотность материала, через который они проходят. Возьмём упрощённый

39: Сценарий. Если бы земля, во первых, была 1 плотности на любой глубине, что, конечно, не так. Ну просто представим себе такую ситуацию, и внутри неё не было бы никаких слоёв, просто равномерный, абсолютно одинаковый повсюду шар, то если бы случилось землетрясение, луч,

40: Которыми мы изображаем волны распространялись бы от очага во все стороны по прямым и регистрировались бы по всему земному шару в предсказуемых местах. Однако мы отлично знаем, что земля не может быть 1 плотности повсюду, ведь по мере увеличения глубины возрастает давление, а?

41: Следовательно, плотность это элементарные вещи, которые мы можем измерить или даже почувствовать на себе, например, ныряя на глубину, под воду и ощущая, как по мере увеличения глубины все большая толща воды давит на нас сверху, если волна сначала движется по материалу.

42: 1 плотности, а потом попадает в более плотный материал, но не под углом, то её траектория не меняется, а меняется только скорость, она начинает двигаться быстрее в более плотной среде или, наоборот, медленнее, в менее плотной, но если волна будет встречаться с областью, где меняется

43: Плотность под углом. Вот таким образом то поменяется и направление. Если плотность меняется далее, то в каждой следующей области волна будет сильнее преломляться и ещё больше будет меняться траектория. Вот уже чуть более сложная модель, где все ещё нет слоёв, но есть равномерное повышение плотности.

44: Теперь понятно, почему на этом изображении лучи, которые показывают распространение волн, не прямые линии, а дуги, ведь на их траекторию влияет то, что плотность земли увеличивается и волна преломляется, что из этого всего следует. Ну, давайте пойдём по порядку. Слой за слое.

45: Именно свойства, которые я только что описал, преломление волн и изменение скорости в материале разной плотности привели к открытию границы между корой земли и мантией. Эта граница называется поверхностью махаровича или коротко, просто мохо на этой.

46: Схеме показана зелёным цветом между литосферой и астеносферой. Названа она в честь хорватского учёного андрия махаровича, который открыл эту границу в 1909 году. Суть его метода заключается в следующем. Он использовал землетрясение, которое случилось недалеко.

47: Далеко от Загреба и данные сейсмологических станций в этом регионе. Вот здесь очаг землетрясения, а это сейсмологические станции. Происходит землетрясение и регистрируются волны на разных станциях. И, измеряя время, можно рассчитать скорость. Она равна 6

48: Километров в секунду. Чем дальше от очага, тем больше времени требуется, чтобы добраться до сейсмографов. Время пропорционально расстоянию, плюс волны, которые путешествуют по дугам. Те, что направлены все под большим углом от поверхности, погружаются все глубже, соответственно, они оказываются

49: Все в более плотном материале. Но если предположить, что плотность увеличивается равномерно, и нарисовать вот такую диаграмму с вертикальной осью времени и горизонтальное расстояние, то есть, условно, на расстоянии в 30 километров от очага волны были зарегистрированы через 5 секунд, а на

50: Расстоянии 60 километров через 10 и так далее. То у нас получается вот такая прямая. Я сказал условно, потому что все же с глубиной меняется плотность и изменяется скорость. Но на этих расстояниях это пока несущественно. Самое главное, что это изменение равномерно и

51: Предсказуемо. В данных, которые были у Махарович ча так и было, но лишь до определённого момента, до расстояния в 150 километров от очага, волны распространялись с предсказуемой скоростью, будто они путешествуют сквозь материал с очень плавно повышающейся плотностью. Но.

52: На расстоянии в 150 километров линия на нашем графике внезапно меняет траекторию, то есть на большем удалении волны регистрируются заметно быстрее, чем ожидалось это объясняется тем, что волны, которые достигают более далёких станций по своей дуге, проходят через резкий

53: Перепад плотности, а значит, часть пути они преодолевают с заметно большей скоростью, а именно уже не 6, a8 километров в секунду. Следовательно, в этом месте заканчивается 1 слой земная кора и начинается другой слой, с другой плотностью и составом мантия именно

54: Этот резкий перепад плотности, эту границу и называют поверхностью махаровича. Далее, уже имея все эти данные о расстояниях, времени и скоростях, удалось рассчитать глубину границы в той области, а значит, толщину земной коры там она оказалась.

55: Равна 30 километрам. С тех пор такие эксперименты повторялись многократно. И именно отсюда мы знаем, что в разных регионах земли толщина земной коры разная, и что она очень сильно отличается на океанском Дне и на материках, а также знаем значение этой

56: Толщины с толщиной земной коры и границей. Кора, мантия. Понятно, но откуда мы знаем толщину мантии и что далее находится ядро, я уже показал модель с повышающейся плотностью, но без ярко выраженных слоёв я её использовал.

57: Лишь для того, чтобы показать, почему волны распространяются как бы дугами, но в остальном она не соответствует реальной жизни. Если бы земля действительно была внутри такой, то мы бы предсказуемо регистрировали и p и s. Волны повсюду, однако в реальности все выглядит вот.

58: Так, ключевые слова теневые зоны сейсмических волн на схеме слева показано больше волн, но нет разделения на типы, а вот справа более простая, но наглядная схема если очаг нашего землетрясения находится на нуле градусов сверху, то в реальной жизни.

59: 104 105 градусов будут регистрироваться и p и s волны, но после 104 градусов до 180 и также зеркально, с другой стороны, как показано на этой схеме, с волны перестают регистрироваться сейсмологическими станциями это теневая зона с.

60: Почему так происходит? А о причине я уже говорил. С волны могут распространяться только через Твёрдый материал. Раз они фиксируются до 104 градусов, значит, они путешествуют хоть через пластичную, но твёрдую породу мантии и могут достичь сейсмографов. Значит.

61: Далее находится другой слой, и поскольку через него не проходят с волны, он не Твёрдый, а жидкий внешнее жидкое ядро из расплавленного железа и никеля, кроме теневой зоны с волн, также есть теневая зона p волн, которая возникает из за того, что пи.

62: И волны, попав в жидкое ядро, замедляются и, преломляясь, меняют траекторию она меньше с зоны и пересекается с ней, то есть в области от 104 до 140 градусов вообще не регистрируются никакие прямые волны, чего не могло бы быть, если бы в земле не было таких слоёв.

63: Она была бы одинаковой повсюду была рассчитана граница между мантией и внешним ядром, и она находится на глубине 2900 километров, называется она границей гутенберга в честь бена гутенберга, открывшего её открыть последний слой внутренняя твер.

64: Ядро помогло 2 свойство волн, о котором я уже говорил, а именно способность не только преломляться, но и отражаться открыла наличие твёрдого внутреннего ядра датский сейсмолог Инга лиман в 1936 году благодаря тому, что в теневой зоне пи.

65: Волн, где не регистрировались прямые p волны, на схеме показаны оранжевым цветом, обнаружены отражённые пи волны, показанные красным, они отражались от границы твёрдого внутреннего ядра, кроме того, те волны, что не отражаются, а проходят сквозь внутренний.

66: Ядро особенным образом преломляются, и это тоже можно использовать для расчётов. Как вы видите, все основные открытия были сделаны в начале или 1 половине 20 века. С тех пор исследования не останавливались, технологии совершенствовались, а данные только уточнялись, например,

67: В шестидесятых годах во время проведения ядерных испытаний уточняли радиус внутреннего ядра, ведь место взрыва достоверно известно, и это ещё точнее использование природных землетрясений.

68: Итак, теперь в общих чертах мы понимаем, как учёные узнали внутреннее строение земли с помощью сейсмологии. Естественно, это лишь суть, и на деле все сложнее и для простоты мы опускаем расчёты и прочие детали. Но сейсмология не единственный источник знания о том, что находится внутри.

69: Нашей планеты. Сейчас кратко пройдёмся ещё по нескольким моментам. Мы ещё не ответили на другой вопрос, откуда мы знаем более конкретный состав внутренних слоёв нашей земли в прошлом видео про формирование солнечной системы я говорил, что наше солнце и планеты сформировались из 1 фра.

70: Фрагмента молекулярного облака, Газа и пыли, а также о том, что метеориты, которые мы находим на земле, остались почти неизменными с начала формирования солнечной системы и планеты, образовались именно из таких фрагментов. На базовом уровне метеориты делятся на каменные

71: Из силикатных пород, как наша кора, и мантия, и железная, как наше ядро. Подождите, зачем я показываю фотографию? Ведь у меня есть настоящий железный метеорит, также есть ещё и смешанный тип в молодой земле горные породы, железо и более тяжёлые элементы.

72: Были перемешаны, однако, мы знаем, как работает гравитация и что при наличии источника энергии и тепла массивные тела подвергаются гравитационной дифференциации, то есть со временем более тяжёлые элементы в нашем случае железо и никель опускают.

73: На Дно, а более лёгкие силикаты поднимаются наверх. Об этом я ещё думаю. Расскажу подробнее. В отдельном выпуске состав коры мы можем узнать непосредственно анализируя образцы с разных глубин, в том числе и из таких скважин, как кольская сверхглубокая, верхние слои.

74: Изучая вулканические породы и такие породы, как перидотиты, кимберлиты, ксенолиты и другие, которые могут попадать в земную кору. Кроме того, мы можем измерять и изучать гравитационное поле земли, которое напрямую зависит от того, что находится

75: Внутри. Ну и, конечно, магнитное поле нашей планеты. Внутри нашей земли не может находиться вот такой постоянный магнит, ведь температура в ядре может достигать 6000 градусов цельсия, а это намного выше точки Кюри температуры, при которой постоянный магнит теряя

76: Свои магнитные свойства. Так что этот вариант не подходит, остаётся другой. Магнитное поле может формироваться в жидком металлическом ядре. Ну а магнитное поле мы регистрируем напрямую и изучаем его свойства. Ну и, конечно, кроме всего прочего, существует

77: Математические и компьютерные модели и эксперименты высокого давления в лабораториях, которые симулируют условия, аналогичные условиям в глубинах нашей планеты.

78: Под поверхность земли нам позволяет заглянуть целый комплекс методов и источников данных десятилетия работы учёных, представителей различных научных дисциплин. Надеюсь, мне удалось сделать максимально развёрнутое и понятное видео, если вас заинтересовали отдельные моменты.

79: В этом видео вы можете поискать дополнительную информацию сами, ну или пройтись по ссылкам на источники в описании к этому видео, которые легли в основу этого ролика. Правда, они почти все на английском. Ещё в описании я добавлю ссылку на интересный интерактивный сервис от bbc, показывающий пути.

80: Путешествие к центру земли и ссылку на большой фильм от national geographic, который называется путешествие к ядру земли. Там классная визуализация различных слоёв нашей планеты. Если вы в 1 раз на канале вам понравилось и вы хотите увидеть больше подобных видео, обязательно подписывайтесь. Ну и как всегда,

81: Если вам понравилось это видео, вы знаете, как меня можно поддержать, поставить лайк и оставить комментарий, чтобы этот ролик увидело больше людей, а также поделиться этим видео в соцсетях. Ну и конечно, спасибо всем, кто поддерживает меня на патрионе и всеми другими способами. Пока