Столкновение Теи с Землей

[L_Pt]

Почему существует ядро как дифференциальное образование, не потому ли, что более тяжелые элементы погрузились ближе к центру тяжести (то бишь, к центру Земли)? Давайте теперь посмотрим, какую плотность имеет уран-238 при норм условиях? Правильный ответ: более, чем в 2.4 раза. Какую плотность имеет радиоактивный торий? В 1.5 раза плотнее железа. Плутоний имеет плотность, большую чем у железа при норм условиях в 2.5 раза. Давайте прикинем "на коленке": возьмём уран - самый распространённый из радиоактивных элементов на Земле, из англ Вики: в земной мантии (даже не в ядре!) содержится 1,3*10¹⁴ тонн этого элемента (может, это будет для вас и открытием, но это без учёта всех остальных элементов, в т.ч. радиоактивных), т.е. концентрация равна 31*10⁻⁹. Каждый кг урана выделяет 9.46*10⁻⁵ Дж/с (причём, если вы помните что-то из школьной физики, эта величина не зависит от температуры и давления!). Это значит, что ежесекундно уран мантии выделяет 1.23*10¹³ Дж. Много это или мало (только для мантии, которая составляет примерно 67% массы Земли, и в которой концентрация урана ниже, чем в ядре) - смотрите сами.

Уран и торий – активные элементы с большим сродством к кислороду. В мантии присутствуют в виде диоксидов, но никак не в виде металла. Соответственно склонности к концентрированию в металлическом ядре иметь не должны.

[Dayan]

Уран и торий – активные элементы с большим сродством к кислороду. В мантии присутствуют в виде диоксидов, но никак не в виде металла. Соответственно склонности к концентрированию в металлическом ядре иметь не должны.

Это не доказательство того, что уран не концентрируется к центру Земли. По вашей логике железо тоже не должно концентрироваться к центру, т.к. оно тоже хорошо окисляется. Но, даже диоксид урана имеет более высокую плотность, чем чистое железо (согласно Вики, 10,97 г/см³).

[L_Pt]

Уран и торий – активные элементы с большим сродством к кислороду. В мантии присутствуют в виде диоксидов, но никак не в виде металла. Соответственно склонности к концентрированию в металлическом ядре иметь не должны.

Это не доказательство того, что уран не концентрируется к центру Земли. По вашей логике железо тоже не должно концентрироваться к центру, т.к. оно тоже хорошо окисляется. Но, даже диоксид урана имеет более высокую плотность, чем чистое железо (согласно Вики, 10,97 г/см³).

Железо в первичном материале представлено в виде смеси металлического и закисного железа. Вот оно и разделилось, металл сформировал ядро, а закисное железо осталось в мантии.

Про гравитационное разделение можно говорить лишь тогда, когда вещество образует собственные минералы. Иначе оно «путешествует» с теми минералами, с которыми химически взаимодействует и внедряется в них. Диоксида урана и тория хорошо внедряются в кристаллическую решетку силикатов, особенно алюмосиликатов, из-за чего их концентрация сильно возрастает в гранитах. С металлическим железом они никак не взаимодействуют.

[Крупин]

Согласно геохимической классификации элементов (например, http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2 ) уран является литофильным, но не сидерофильным элементом и, соответственно концентрируется в большей степени в мантии Земли, чем в железном ядре.

[Крупин]

Железо в первичном материале представлено в виде смеси металлического и закисного железа. Вот оно и разделилось, металл сформировал ядро, а закисное железо осталось в мантии.

   Вероятно, Вы путаете закисное (двухвалентное) железо с окисным - трёхвалентным. металлическое железо изначально не могло контактировать с окисным, поскольку такая смесь термодинамически неустойчива. Они должны прореагировать с образованием двухвалентного железа (такой тип реакций называется компропорционированием).

   Некоторые геохимики объясняют разделение железа на металлическую и окисную фазы гравитационной так сказать сепарацией. Процесс, энергетически невагодный при обычных условиях становится выгодным в условиях гравитации, поскольку более тяжёлое металлическое железо опускается к центру  - в минимум потенциальной энергии.

  В брошуре Бялко "Наша планета Земля" он предполагает, что подобный механизм объясняет вулканизм Ио. Сульфиду железа в условиях гравитации энергетически выгодно разделиться на свободные железо и серу. Тяжёлое железо опустится вниз и этот энергетический выигрыш перекроет химическую энергию связи железо-сера.

[L_Pt]

Железо в первичном материале представлено в виде смеси металлического и закисного железа. Вот оно и разделилось, металл сформировал ядро, а закисное железо осталось в мантии.

   Вероятно, Вы путаете закисное (двухвалентное) железо с окисным - трёхвалентным. металлическое железо изначально не могло контактировать с окисным, поскольку такая смесь термодинамически неустойчива. Они должны прореагировать с образованием двухвалентного железа (такой тип реакций называется компропорционированием).

Ничего я не спутал. Сами же сказали что смесь окисного с металлическим термодинамически неустойчива.

Окисное железо появилось на поверхности только под действием окислительной атмосферы.

[Крупин]

Ничего я не спутал. Сами же сказали что смесь окисного с металлическим термодинамически неустойчива.

Окисное железо появилось на поверхности только под действием окислительной атмосферы.

   Окисное железо не только на поверхности, но во всей мантии. Такого атмосферой не объяснить.

[L_Pt]

   Окисное железо не только на поверхности, но во всей мантии.

Вы в этом уверены?

Максимум - остатки окисленных океанских плит после субдукции.

[Dayan]

Хорошо, убедили, пусть концентрируются в мантии. Но, что Вы хотели этим сказать - что радиоактивные элементы не играют какой-либо заметной роли в нагреве недр Земли (и, возможно, других планет)?

[L_Pt]

Хорошо, убедили, пусть концентрируются в мантии. Но, что Вы хотели этим сказать - что радиоактивные элементы не играют какой-либо заметной роли в нагреве недр Земли (и, возможно, других планет)?

Ни в коем случаи не хотел этого сказать.
Извините, я порой вмешиваюсь в середину разговора, когда один из говорящих с моей точки зрения говорит ерунду по конкретному узкому вопросу, но я вовсе не имею ввиду про то, что там,  в начале и вообще в целом, говорилось.

Хотя не могу не заметить, что уран с торием в первую очередь сконцентрировались в земной коре, а даже не в мантии.
Их роль, вместе в с калием, разными авторами в современном тепловыделении Земли оценивается от 10 до 50%.

В большую часть больше.

[Evalmer]

Вы хотели этим сказать - что радиоактивные элементы не играют какой-либо заметной роли в нагреве недр Земли (и, возможно, других планет)?

Помимо радиации есть еще (и вероятно более мощный) источник разогрева планетных недр – гравитационная дифференциация вещества.

[Alexu007]

Хотя не могу не заметить, что уран с торием в первую очередь сконцентрировались в земной коре, а даже не в мантии.
Их роль, вместе в с калием, разными авторами в современном тепловыделении Земли оценивается от 10 до 50%.

Это роль в излучении тепла поверхностью планеты, а вовсе не в нагреве недр. Да и  цифра в 10% что-то кажется сильно завышенной, чтобы получить хоть небольшой нагрев (ну на 1 град.) хоть небольшого количества вещества - нужно сперва добыть уран, а затем ещё и обогатить.

[Alexu007]

Помимо радиации есть еще (и вероятно более мощный) источник разогрева планетных недр – гравитационная дифференциация вещества.

А она что - продолжается до сих пор? То есть вещество в центре планеты продолжает двигаться к (твёрдому железному) центру,  сжиматься - а энергия выделяться? А если оно (вещество) хоть и находится под гигантским давлением, но не перемещается - работы не совершается и соответственно энергии не выделяется. Пружина греется, только пока её сжимают.

[Михаил l]

Помимо радиации есть еще (и вероятно более мощный) источник разогрева планетных недр – гравитационная дифференциация вещества.

А она что - продолжается до сих пор? То есть вещество в центре планеты продолжает двигаться к (твёрдому железному) центру,  сжиматься - а энергия выделяться? А если оно (вещество) хоть и находится под гигантским давлением, но не перемещается - работы не совершается и соответственно энергии не выделяется. Пружина греется, только пока её сжимают.

А по моим наблюдениям пока сжимают пружину, она не греется, но только чуть ослабил давление на неё, она сразу начинает нагреваться, другой пример - ударьте молотком по железу, сначала железо не будет горячим, но пройдет некоторое время и оно нагреется. То же самое сейчас происходит с Ио, Землей, Энцеладом, чуть раньше это происходило со всеми другими планетами земной группы и спутниками планет гигантов.

[Alexu007]

...А по моим наблюдениям пока сжимают пружину, она не греется...

Ваши наблюдения противоречат классической физике, увы.

[Evalmer]

А она что - продолжается до сих пор? То есть вещество в центре планеты продолжает двигаться к (твёрдому железному) центру,  сжиматься - а энергия выделяться? А если оно (вещество) хоть и находится под гигантским давлением, но не перемещается - работы не совершается и соответственно энергии не выделяется.

Мантия Земли, расплавляясь, порождает силикатную жидкость (легкая фракция мантии), в которой тонет ее металлическая компонента (тяжелая фракция мантии). И этот процесс, идущий с выделением тепла, продолжается в земном ядре по настоящее время.

[EvilShurik]

Вообще-то рассчёты для сродства тех или иных веществ проводились для так называемых нормальных условий. А в земной мантии и тем более жидком ядре условия несколько иные.
При повышении температуры выше тысячи градусов атомы соединения становятся весьма подвижны, и могут за счёт тепловых флуктуаций покидать свои места в кристаллической решётке тех же силикатных соединений и мигрировать соотносительно своему атомному весу. Так что гравитационное разделение вещества с разрушением химических связей термодинамически вполне возможно. Нельзя исключить, что общепринятые рассчёты содержания тяжёлых радиоактивных элементов в ядре Земли содержат ошибки из-за неучёта характера поведения веществ в условиях высоких температур и давлений. И взаимодействие с горячим жидким железом у тех же окислов урана и тория могут при больших давлениях в условии наличия гравитационного поля вполне протекать с восстановлением урана и тория до металлов. Сложно пока точно оценить состав ядра Земли. Хотя, если оно богато ураном и торием, то в нём должны быть мощные тепловые конвекционные потоки - ведь жидкое ядро Земли имеет текучесть, сравнимую с текучестью воды, согласно рассчётам и экспериментам с веществами, предположительно составляющими жидкое ядро. По этим тепловым потокам можно грубо оценить содержание урана и тория.

[Evalmer]

Тепловыделение в процессе распада радиоактивных элементов в недрах Земли ни в коей мере не зависит от агрегатного состояния этих недр.
Проблема в другом. Что именно вносит доминирующий вклад в это тепловыделение: радиоактивный распад в недрах либо гравитационная дифференциация самих недр.

[Amadeus]

В одном из научно-популярных фильмов Би-Би-Си о строении Земли английский геолог (к сожалении не помню имя,надо ещё раз DVD посмотреть) выдвигает интересную гипотезу. В центре внутреннего твёрдого ядря существует крохотное(диаметром 8 км.) ядрышко,состоящее из урана и плутония.В нём идет цепная реакция,которая и поддерживает вращение внешнего жидкого ядра,за счет чего  обеспечивается работа земного "динамо". Автор предсказывает,то после исчерпания горючего и остановки этого атомного реактора динамо так же остановится и магнитное поле Земли исчезнет (со всеми вытекающими последствиями  ). Похожий сценарий развития видимо произошел и на Марсе несколько миллиардов лет назад...

[Evalmer]

Вращение ядра Земли напрямую связано с осевым вращением самой Земли и не нуждается в энергии, якобы, поддерживающей это вращение. Тем более не нуждается в измышлении для этих целей идеи существования

крохотного (диаметром 8 км.) ядрышка.

А вот оседание металлов в расплаве жидкого ядра вполне может являться переносчиком электрических зарядов от мантии к твердому ядру Земли. С учетом вращения Земли, имеем круговые токи в ее жидком ядре. А это и есть «ДИНАМО».
В зависимости от того какой знак заряда (в текущий момент времени) порождает круговой ток наибольшего радиуса определяется и текущая полярность магнитного поля Земли.
Схема довольно прозрачна.