Ученые установили, что по мере удаления от поверхности Земли возрастают плотность, давление и температура. В каком же состоянии должно быть вещество в условиях тех огромных температур и колоссальных давлений, которые господствуют внутри Земли?
Известно, что при температуре 1000° некоторые горные породы начинают плавиться. Таким образом, уже на глубине 100 км вещество должно находиться в расплавленном состоянии. Однако на самом деле, этого не происходит, так как высокое давление резко повышает температуру плавления. Вещество, из которого состоит мантия — твердое. Это подтверждает характер прохождения через мантию сейсмических волн. Но вместе с тем, вещество мантии пластично.
В пределах Верхней мантии, простирающейся до глубины 1000 км, пластичное вещество обладает большой активностью и оказывает непосредственное воз-действие на жизнь земной коры. Именно в этой области зарождаются землетрясения и вулканы, отсюда поступает вещество, дающее начало полезным ископаемым, здесь возникают процессы, приводящие к образованию гор, наконец, само существование земной коры обязано процессам дифференциации вещества Верхней мантии.
В ядре Земли вещество находится в ином, по-видимому, жидком состоянии. Конечно, это не в полном смысле слова жидкость, подобная, скажем, воде. Вещество ядра очень вязкое и густое, но всё же, более текучее, нежели вещество мантии.
За последние годы высказывается предположение, что в жидком состоянии находится только внешнее ядро, а субъядро — твердое.
Движение вещества в ядре Земли является источником ее магнитного поля, которое служит защитной «броней», предохраняющей поверхность планеты от космического излучения. Когда через этот защитный слой все же прорываются потоки заряженных частиц, тогда на Земле бушуют магнитные бури, нарушается радиосвязь, пылают полярные сияния.
Каков же состав различных оболочек внутри Земли? Изменяется ли он с глубиной, или состав вещества остается неизменным, а меняются лишь его свойства под влиянием огромных давлений и температур? Мнения ученых по этому поводу расходятся. Одно из них состоит в том, что мантия обогащена тяжелыми элементами — железом и магнием. Таким образом, вещество мантии приближается к составу редких на поверхности Земли перидотитовых пород.
Другие исследователи полагают, что мантия, в своих верхних частях, состоит из того же базальта, который слагает нижние части земной коры, но благодаря высокому давлению базальт испытывает сильное уплотнение и пе-рекристаллизацию. Такой уплотненный базальт носит название эклогита.
В отношении химического состава ядра Земли еще больше разногласий. Долгое время считали, что оно состоит из тяжелого расплавленного никелистого железа. Затем появилась гипотеза, что ядро состоит из тех же силикатов, что и мантия, но гигантское сжатие, которое испытывает ядро Земли, «раздавливает» атомы вещества, «упаковывая» их плотнее. В результате вещество приобретает некоторые свойства жидкостей и металлов.
Существует и промежуточная точка зрения, согласно которой, внутреннее ядро состоит из железа, а во внешнем, присутствуют силикаты.
