Если планеты формируются из протопланетного диска из частиц, сталкивающихся и слипающихся вместе, то как получилось, что в ядро нашей планеты «стекли» металлы, в основном железо и никель, хотя по логике они должны были быть распределены хаотично?

Спрашивает

Alexandra Zaprometova

#астрономия

#космология

#протопланетные диски

#формирование планет

7 января, 17:59

1,7 тыс

Средний вопрос

Анатолий Глянцев

эксперт

Краткий ответ: тяжелые элементы мигрировали в центр планеты под действием гравитации.

Теперь подробнее. Считается, что планеты формировались из вещества протопланетного диска под действием гравитации. Детали этого процесса все еще неясны. Непонятно даже, как долго Земля набирала нынешнюю массу. Оценки разнятся от считаных миллионов лет до сотен миллионов.

Так или иначе, из протопланетной пыли сформировались зародыши планет — планетезимали. Небольшие планетезимали по составу были близки к исходной протопланетной пыли. О ней дают представление хондриты — самый распространенный тип метеоритов.

Однако некоторые планетезимали разрослись до многих сотен километров в диаметре. Такие тела уже были достаточно массивны, чтобы началась гравитационная дифференциация — разделение недр на слои. Тяжелые вещества, такие как железо и никель, под действием тяготения погружались в центр, выдавливая легкие элементы ближе к поверхности. Вот откуда у Земли железно-никелевое ядро, о котором мы знаем благодаря геомагнитному полю. По той же причине средняя плотность Земли (5,5 грамма в кубическом сантиметре) вдвое выше плотности пород земной коры.

Не всем планетезималям, испытавшим гравитационную дифференциацию, повезло стать планетами. Некоторые из них на каком-то этапе своей истории сталкивались с соседями на слишком высокой скорости, так что не слипались, а дробились. Предполагается, что астероиды типа М с их высоким содержанием металлов — это ядра планетезималей, разрушенных в столкновениях. Эту гипотезу должен проверить аппарат «Психея», летящий к одноименному астероиду. Я рассказывал о нем в материале «Путешествие к центру Земли».

неспособности человеческого восприятия увидеть структуру и логику внутри кажущегося хаотичным процесса. Мы ошибочно противопоставляем «хаос» и «порядок». Но в природе существует детерминированный, структурированный хаос, где из кажущейся случайности закономерно рождается сложная организация. Мы — пленники масштаба и времени. Мы не можем наблюдать процесс длиной в миллионы лет, где каждое событие кажется случайным, но их статистическая совокупность даёт чёткий результат. Мы ищем линейную причинно-следственную цепь (А → Б → В), в то время как в таких системах работает нелинейная причинность, где триллионы мелких причин порождают один глобальный эффект через самоорганизацию. Таким образом, железное ядро Земли — это не следствие отсутствия хаоса, а его прямое и закономерное порождение. Это результат работы физических законов, которые действуют как алгоритм, преобразующий случайный входной сигнал (пылевой диск) в упорядоченную структуру (дифференцированная планета). Мы не понимаем не хаос, а масштаб, в котором он структурируется. И именно этот разрыв между локальной случайностью и глобальной закономерностью — : ключ в том, чтобы увидеть порядок более высокого уровня, возникающий из хаоса низшего уровня.

Ответить

—

Алина Попова

7 часов назад

Konstantin, да, пожалуй, лучший комментарий в этом году! До сих пор противопоставлял исходя из термина: Космос (др.-греч. κόσμος — «порядок, гармония») — термин древнегреческой философии и культуры, представление о природном мире как о пластически упорядоченном гармоническом целом. Противопоставлялся хаосу. ru.wikipedia.org* И, немного по-детски шутя, считал вот есть Земля, а есть Космос); есть люди (человеки), а есть Космос; есть хаос и порядок, соответственно, и мечтал стать космонавтом), а гармония только у дельфинов и китов. Позже понял, что одно порождает другое и находится в нас самих. И по закону дуалоности всегда есть и то и другое: порядок/хаос, день/ночь, свет/тьма, зима/лето - это смотря с какой стороны на Землю смотреть. Прошу прощения, но немножко изменю "мелкие причины" на "людей". Физические процессы на геополитические (сценарий эволюции человечества). Допустим их тоже триллион за период календаря Майя до 21.12.2012 ( или так скажем, наша эра от рождества Христа) : Мы ищем линейную причинно-следственную цепь (А → Б → В), в то время как в таких системах работает нелинейная причинность, где триллионы людей порождают один глобальный эффект через самоорганизацию. Ключ в том, чтобы увидеть порядок более высокого уровня, возникающий из хаоса низшего уровня. Полагаю, нашу (уходящую) эру доигрывает хаос, Земля-Матушка обернулась в изначальную точку отсчёта по календарю Майя и видимо скоро настанет порядок более высокого уровня. Или нет?

Ответить

ещё комментарии

Konstantin Resto

7 часов назад

Алина, это вопрос не ко мне, тут нужны конкретные цифры, конкретные расчеты и тд я просто провел параллель со своей системой и показал что именно не учитывают и тд

Ответить

—

Алина Попова

4 часа назад

Konstantin, также само проведена параллель между физикой и человечеством на подумать) Вопрос "вслух", а непрямой вопрос-уточнение. Спасибо за расширение представления!

Ответить

—

Konstantin Resto

3 часа назад

Алина, не за что, Думайте, это и есть право вашего выбора, жить по шаблону и быть как все, или думать и жить по своим критериям оценки, иметь свое мнение и тд

Ответить

Николай Цыгикало

16 часов назад

«Такие тела уже были достаточно массивны, чтобы началась гравитационная дифференциация — разделение недр на слои.» я бы отметил, что для дифференциации необходимо правление недр, или термическое размягчение до, состояния подвижности. Именно это состояние и порождает и обеспечивает массивность: большие толщи порождают высокие давления и температуры, делающие вещество пластичным или расплавом — и вот это и открывает дорогу к гравитационной плотностной дифференциации вещества. Чисто дополнить, отметив ключевой механизм этой дифференциации.

Ответить

Harry Wanderer

1 день назад

А почему существуют всякие месторождения? Какие-нибудь залежи железных руд, того же никеля или золота :)? Не в смысле почему они не провалились в центр Земли, а почему они сконцентрированы в месторождения? Если исходно должны были быть перемешаны?

Ответить

—

Николай К

1 день назад

Harry, долго объяснять. Просто загуглите происхождение месторождений железа

Ответить

ещё комментарии

Алексей Алаев

23 часа назад

Николай, Тут должен быть мем с Малаховым и помидорами )) Правильно я понимаю, что месторождения железа - результат горных и вулканических процессов и дальнейшей эрозии?

Ответить

—

Николай К

13 часов назад

Алексей, не только лишь. Да, бывают месторождения магматического происхождения. Но, могут быть и метаморфического, и осадочного. Впрочем, это относится к горным породам вообще, не только к полезным ископаемым

Ответить