Вътрешният строеж на Земята, както видяхме, е абстрактна материя. Но познаването му ще ни помогне да си отговорим на въпроси като: Защо възникват земетресенията? Защо изригват вулканите? Как се образуват островите? Как се формират планинските вериги? Защо океаните се стесняват или разширяват? … Тогава да не се бавим повече и да потегляме на мисия в дълбините на земните недра.
Това, което прави впечатление, е променливата температура на земната повърхност. Тя варира през деня, но вече на дълбочина 20 – 30 км, независимо от сезона, температурата е една и съща през цялата година, като на всеки 100 м дълбочина се увеличава с 3 градуса по Целзий (°С).
От първото ни пътешествие във вътрешността на Земята научихме, че сърцевината се нарича ядро и се състои от две части. Вътрешното ядро е твърдо, чийто радиус не надвишава 1225 км, а температурата в него е между 5000 и 6000°С.
Външното ядро е течният, главно железен, пласт от слоестия строеж на Земята, който се намира под мантията. Неговата дебелина е около 2300 км, а температурата му варира от 4000 до 5700°С. Удивително е, че външното ядро е достатъчно течно и достатъчно ниско с вискозитет, че може да се върти по-бързо от цялата Земя. Тази диференциална скорост на въртене, заедно с конвекцията и турбулентния поток на желязото, създава магнитното поле на Земята.
Непосредствено над него е мантията, която представлява 67% от масата на Земята и 83% от нейния обем. Мантията е маса от частично разтопено вещество, много по-плътно от външната част на земното ядро, но все още не е твърдо. Състои се от скали, съдържащи магнезий и желязо. Температурата е 2000°С. Тъй като мантията е най-широкият слой във вътрешния строеж не Земята, физическите условия по цялата ѝ дебелина не са еднакви. Колкото повече се доближава до ядрото, толкова по-високо е налягането, а мантийните вещества претърпяват значителни промени. На дълбочина от около 660 км тези промени стават необратими и там се образува граница, през която мантийната материя вече не може да проникне. Това предполага разделянето на мантията на два слоя – долен слой, който се простира до сърцевината на Земята, и горен слой, който е непосредствено под земната кора. Има ясна граница между мантията и кората, определена от изследването на движението на сеизмичните вълни – границата на Мохорович, кръстена на своя откривател Андрия Мохоровичич – хърватски геофизик и сеизмолог.
Ако се вгледате в световната карта, ще забележите, че континентите си пасват като части от гигантски пъзел. Доказателствата за това са откритите кости от нелетящи древни видове животни на раздалечените континенти. Те не могат да преплуват океана, освен ако сушата някога не е била едно цяло.
Намерени са и вкаменелости в студената Антарктида – днес невъзможен за живот континент. Въпреки това, големи животни го обитавали в течение на милиони години. Очевидно континентът е бил с мек климат, преди да се придвижи към студения южен полюс.
Неслучайно си припомнихме какво знаем за земното ядро и земната мантия, тъй като сега ще разгледаме по-подробно структурата на земната кора. За онагледяване на текста може да ползвате специалната СХЕМА за слоестия строеж на Земята. Цветния вариант на изображението, както и карта за допълване на термините, може да изтеглите ОТТУК.
Твърдата обвивка на Земята, по която всички стъпваме всеки ден, съставлява литосферата, която е част от земната кора. Изградена е от разнообразни минерали и скали, включително петрол и газ. Геолозите разграничават три вида земна кора – океанска, преходна и континентална, от които преобладават океанската и континенталната. Обикновено океанската кора е с дебелина от 3 до 15 km и обхваща 54% от земната кора и 17% от обема. Островите, островните дъги и континенталните полета са примери за преходна кора с дебелина 15 – 30 km. Континенталната кора е с дебелина 30 – 70 km и обхваща 77% от обема на земната кора, но само 40% от площта ѝ. Основните процеси, протичащи в литосферата, са: тектоника, ерозия, изветряване и утаяване. Земната кора е важна, защото е мястото на химически обмен между хидросферата, атмосферата и вътрешността на планетата Земя.
Друга част от земната кора представлява педосферата, която се състои от почвата и местата с активни почвообразуващи процеси. Тази част от земната кора “съжителства” с атмосферата, хидросферата, биосферата и литосферата. Педосферата формира основата на целия земен живот на планетата. Почвата се образува от разрушаването на скалите под влиянието на множество фактори. Различните видове скали, които често са в основата на почвения профил, са или седиментни, или вулканични. Тези скали са изложени на земната повърхност в резултат на тектонична активност.
Общото количество вода на планетата (на повърхността, под земята и във въздуха) образува хидросферата. Реките, езерата, моретата и океаните съставляват водата на повърхността на Земята. В течно състояние са и повечето подземни води в земната кора като кладенци, подводни хоризонти и др. Водата във въздуха е под формата на водни пари, които са най-видими като мъгли и облаци. Замразената част от хидросферата на Земята, т.нар. криосфера, е изградена от лед: ледник, ледена шапка и айсберг. Водата се движи през хидросферата в един цикъл: събира се в облаци, след това пада на Земята под формата на дъжд и сняг. Тази вода се събира в реки, езера и океани. След това се изпарява в атмосферата и отново се превръща в облаци. Водният цикъл е една от основните сили, които оформят климата и времето. За това колко е важна водата говори фактът, че човешкото тяло се състои от 50 – 86% вода (86% – новородени и 50% при стари хора.) Съдържанието ѝ в различните части на тялото е различно: кости – 20 – 30%, черен дроб – до 69%, мускули – до 70%, мозък – до 75%, бъбреци – до 82%, кръв – 85%.
Тази част от планетата, където могат да бъдат намерени живи същества – от горното течение на атмосферата до дъното на океаните и минерални басейни, наричаме биосфера. А въздушната обвивка на Земята – атмосфера.