Почему тяжелые элементы не погружаются в ядро?

Ключом к ответу на этот вопрос является классификация элементов Гольдшмидта. Тринадцать долгоживущих элементов являются сидерофильными; они преимущественно связываются с железом. Эти тринадцать элементов значительно истощены в земной коре по сравнению с их преобладанием в метеорах, астероидах и на Солнце.

Этот список из тринадцати не включает рений в золото, но останавливается на золоте. Восемнадцать долгоживущих элементов являются халькофилами; они легко связываются с халькогеном, отличным от кислорода (например, с серой). Медь и серебро, наряду с ртутью и полонием, попадают в эту категорию. Эти халькофильные элементы имеют меньшую склонность мигрировать к центру Земли из-за их большей склонности к соединению с более легкими элементами.

В этот список из тринадцати сидерофильных элементов также не входят лантаноиды и актиноиды. Эти элементы, наряду с рядом более легких элементов, являются литофилами. Литофилы имеют очень заметную склонность к соединению с кислородом и с другими литофилами. Эти литофильные элементы имеют еще более сильно сниженную тенденцию к миграции к центру Земли, чем халькофилы.

На самом деле, они все еще в настоящее время погружаются в ядро. Внутреннее тепло Земли исходит из ряда источников, и одним из них является высвобождение гравитационной энергии тяжелых элементов, мигрирующих дальше к центру. Аналогичное утверждение верно и для других планет. Это не основной источник тепла. Другими источниками являются первоначальный тепловой запас, а также радиоактивный распад. Интенсивное расслоение тяжелых элементов по направлению к ядру и более легких элементов по направлению к поверхности представляет собой значительный источник тепла, но все же гораздо меньший, чем эти другие источники.

Однако это движение обычно происходит в подвижных частях центра Земли. В мантии нашей планеты есть циркуляционные потоки, и я думаю, что мы должны назвать это требованием для того, чтобы произошел процесс разделения. Конечно, элементы значительно перемешаны друг с другом. Этот процесс происходит только в течение очень длительных периодов времени.

Рассмотрим решетку атомов. Практически при любом выборе материала прочность химических связей значительно затмит разницу в плавучести между различными атомами молекул. Таким образом, мы могли бы задаться вопросом, почему материалы когда- либо расслаиваются, но это потому, что вещи встряхиваются. Рассмотрим кучу песка, где некоторые песчинки тяжелее. Ненарушенная куча не должна иметь склонности к расслаиванию. Однако если его долго встряхивать, тяжелые частицы будут двигаться ко дну. Тепловой поток от внутреннего тепла Земли — это сила, «встряхивающая» ее элементы.

Интересно, что у ядра и коры Земли есть свои уникальные причины относительной стабильности... хотя и не совсем стабильной. За ядром стоит небольшая тепловая движущая сила, потому что большая часть тепла выделяется слоями с большими радиусами. Это способствует очень статичному состоянию в центре. Кора охлаждается до температур намного ниже, чем внутри, и, как правило, порода здесь устойчива и тверда. Теперь оба из них должны прийти с большим количеством квалификаторов. Очевидно, вулканы сотрясают земную кору, и тот факт, что я связываю это, иллюстрирует тот факт, что вещи иногда перемещаются по поверхности Земли.

Но насколько именно сейчас стратифицирована Земля? Плотность и напряженность гравитационного поля прямо следуют друг из друга. Нетрудно получить некоторые данные об этом.

Здесь вы можете увидеть плотность, построенную по радиусам Земли. Он очень сильно наклонен, а ядро ​​очень плотное, как свинец, но тяжелее. Я нахожу это впечатляющим, но это все еще может стать еще более стратифицированным.

Итак, позвольте мне задать альтернативный вопрос: поскольку плотность урана составляет около 19 г/см3, почему бы нам не получить карман из чистого урана в центре? Что ж, для этого просто нет механизма, потому что ничто не сотрясает корку, и движущая сила сводится на нет к центру.