El manto terrestre es la parte de la geosfera situada entre la corteza y el núcleo. Contiene una gran proporción de toda la sustancia del planeta. El estudio del manto es importante no solo en términos de comprensión de la estructura interna de la Tierra. Puede arrojar luz sobre la formación del planeta, dar acceso a compuestos y rocas raros, ayudar a comprender el mecanismo de los terremotos y el movimiento de las placas litosféricas. Sin embargo, obtener información sobre la composición y características del manto no es fácil. La gente aún no sabe cómo perforar pozos tan profundos. El manto de la Tierra ahora se estudia principalmente utilizando ondas sísmicas. Y también modelando en el laboratorio.
La estructura de la Tierra: manto, núcleo y corteza
Según los conceptos modernos, la estructura interna de nuestro planeta se divide en varias capas. El superior es la corteza, luego se encuentran el manto y el núcleo de la Tierra. La corteza es una capa dura dividida en oceánica y continental. El manto de la Tierra está separado de ella por el llamado límiteMohorovicic (llamado así por el sismólogo croata que estableció su ubicación), que se caracteriza por un aumento abrupto en las velocidades de las ondas sísmicas de compresión.
El manto constituye aproximadamente el 67% de la masa del planeta. Según los datos modernos, se puede dividir en dos capas: superior e inferior. En la primera también se distingue la capa de Golitsyn o manto medio, que es una zona de transición de la parte superior a la inferior. En general, el manto se extiende desde los 30 hasta los 2900 km.
El núcleo del planeta, según los científicos modernos, se compone principalmente de aleaciones de hierro y níquel. También se divide en dos partes. El núcleo interno es sólido, su radio se estima en 1300 km. Externo - líquido, tiene un radio de 2200 km. Se distingue una zona de transición entre estas partes.
Litósfera
La corteza y el manto superior de la Tierra están unidos por el concepto de "litosfera". Es un caparazón duro con áreas estables y móviles. La capa sólida del planeta consiste en placas litosféricas, que se supone que se mueven a través de la astenosfera, una capa más bien plástica, probablemente un líquido viscoso y altamente calentado. Forma parte del manto superior. Cabe señalar que la existencia de la astenosfera como una capa viscosa continua no está confirmada por estudios sismológicos. El estudio de la estructura del planeta nos permite identificar varias capas similares ubicadas verticalmente. En la dirección horizontal, la astenosfera, aparentemente, se interrumpe constantemente.
Métodos de estudio del manto
Las capas debajo de la corteza son inaccesibles paraestudio. La enorme profundidad, el aumento constante de la temperatura y el aumento de la densidad son un serio problema para obtener información sobre la composición del manto y el núcleo. Sin embargo, todavía es posible imaginar la estructura del planeta. Al estudiar el manto, los datos geofísicos se convierten en las principales fuentes de información. La velocidad de las ondas sísmicas, la conductividad eléctrica y la gravedad permiten a los científicos hacer suposiciones sobre la composición y otras características de las capas subyacentes.
Además, se puede obtener cierta información a partir de rocas ígneas y fragmentos de rocas del manto. Estos últimos incluyen diamantes, que pueden decir mucho incluso sobre el manto inferior. Las rocas del manto también se encuentran en la corteza terrestre. Su estudio ayuda a comprender la composición del manto. Sin embargo, no reemplazarán a las muestras tomadas directamente de las capas profundas, ya que como resultado de varios procesos que ocurren en la corteza, su composición es diferente a la del manto.
Manto de la Tierra: Composición
Los meteoritos son otra fuente de información sobre lo que es el manto. De acuerdo con los conceptos modernos, las condritas (el grupo de meteoritos más común en el planeta) tienen una composición cercana al manto terrestre.
Se supone que contiene elementos que estaban en estado sólido o estuvieron en estado sólido durante la formación del planeta. Estos incluyen silicio, hierro, magnesio, oxígeno y algunos otros. En el manto, se combinan con dióxido de silicio para formar silicatos. ENlos silicatos de magnesio se encuentran en la capa superior, la cantidad de silicato de hierro aumenta con la profundidad. En el manto inferior, estos compuestos se descomponen en óxidos (SiO2, MgO, FeO).
De particular interés para los científicos son las rocas que no se encuentran en la corteza terrestre. Se supone que hay muchos de estos compuestos (grospiditas, carbonatitas, etc.) en el manto.
Capas
Echemos un vistazo más de cerca a la longitud de las capas del manto. Según los científicos, los superiores ocupan un rango de aproximadamente 30 a 400 km de la superficie terrestre. La siguiente es la zona de transición, que se adentra más en las profundidades durante otros 250 km. La siguiente capa es la parte inferior. Su borde se encuentra a una profundidad de unos 2900 km y está en contacto con el núcleo exterior del planeta.
Presión y temperatura
A medida que te adentras en el planeta, la temperatura aumenta. El manto de la Tierra está bajo una presión extremadamente alta. En la zona de la astenosfera, el efecto de la temperatura es mayor, por lo que aquí la sustancia se encuentra en el llamado estado amorfo o semifundido. Más profundo bajo presión, se vuelve sólido.
Estudios del manto y del límite de Mohorovicic
El manto de la Tierra persigue a los científicos durante mucho tiempo. En los laboratorios se están realizando experimentos sobre rocas que presumiblemente forman parte de las capas superior e inferior, lo que nos permitirá conocer la composición y características del manto. Por lo tanto, los científicos japoneses encontraron que la capa inferior contiene una gran cantidad de silicio. El manto superior contiene reservas de agua. Ella viene dela corteza terrestre, y también penetra desde aquí hasta la superficie.
La superficie de Mohorovicic es de particular interés, cuya naturaleza no se comprende completamente. Los estudios sismológicos sugieren que a un nivel de 410 km por debajo de la superficie se produce un cambio metamórfico de las rocas (se vuelven más densas), que se manifiesta en un fuerte aumento de la velocidad de las olas. Se supone que las rocas de bas alto en el área del límite de Mohorović se convierten en eclogita. En este caso, la densidad del manto aumenta alrededor de un 30%. Hay otra versión, según la cual, la razón del cambio en la velocidad de las ondas sísmicas radica en el cambio en la composición de las rocas.
Cikyu Hakken
En 2005, se construyó en Japón un barco Chikyu especialmente equipado. Su misión es hacer un pozo profundo de registro en el fondo del Océano Pacífico. Los científicos proponen tomar muestras de las rocas del manto superior y del límite de Mohorovichic para obtener respuestas a muchas preguntas relacionadas con la estructura del planeta. El proyecto está programado para 2020.
Cabe señalar que los científicos no solo han centrado su atención en las profundidades oceánicas. Según estudios, el espesor de la corteza en el fondo de los mares es mucho menor que en los continentes. La diferencia es significativa: bajo la columna de agua en el océano, son solo 5 km para superar el magma en algunas áreas, mientras que en tierra esta cifra aumenta a 30 km.
Ahora el barco ya está funcionando: se han recibido muestras de vetas profundas de carbón. La implementación del objetivo principal del proyecto permitirá comprender cómo se organiza el manto de la Tierra, quésustancias y elementos conforman su zona de transición, así como conocer el límite inferior de propagación de la vida en el planeta.
Nuestra comprensión de la estructura de la Tierra está lejos de ser completa. La razón de esto es la dificultad de penetrar en los intestinos. Sin embargo, el progreso tecnológico no se detiene. Los avances de la ciencia sugieren que sabremos mucho más sobre las características del manto en un futuro cercano.
