Pumunta sa nilalaman

Panloob na kaibuturan ng Daigdig

Mula sa Wikipedia, ang malayang ensiklopedya
Iskematikong ilustrasyon ng panloob na istruktura ng Daigdig
  1. balat na kontinental
  2. balat pandagat
  3. itaas na mantel
  4. ibabang mantel
  5. Panlabas na kaibuturan
  6. Panloob na kaibuturan

Ang panloob na kaibuturan (Inner core sa Ingles) ay ang pinakagitnang laman ng planetang Daigdig. Pangunahing binubuo ito ng solidong bola ng bakal at nikel na may laking 1,220 km ang radius, laking umaabot sa 20% ng radius ng Daigdig o 70% ng radius ng Buwan.[1]

Walang piraso ng kaibuturan ng daigdig ang maaaring direktang makuha kumpara sa piraso ng mantel na mayroong mga muwestrang nakuha[2]. Ang mga katangian ng kaibuturan ng Daigdig ay mula sa pagsusuri ng mga alon ng lindol (seismic waves)[3] at batawang magnetiko (magnetic field)[4] nito. Tinatayang aabot sa 5,700 K (5,430°C) ang temperatura nito, halos kasing-init ng ibabaw ng araw[5].

Kasaysayang siyentipiko[baguhin | baguhin ang wikitext]

Natuklasan ng Danes na sismolohistang si Inge Lehmann[6] na nahahati ang kaibuturan ng mundo sa solidong interyor na kaiba sa tunaw nitong bahagi mula sa pagsusuri niya ng mga seismogramo na nilikha ng mga lindol mula sa New Zealand. Napansin niyang ang mga alon ng lindol ay tumatalbog sa hangganan ng panloob na kaibuturan ng daigdig. Tinantya niyang may radius ang kaibuturan na 1,400 km, di malayo mula sa tinatanggap na 1,221 km aktwal na laki. Noong 1938 naman, sinuri nina Beno Gutenberg at Charles Richter ang mas maraming datos ng seismogramo upang tantyahin ang kapal ng panlabas na kaibuturan bilang 1,950 km na may matarik ngunit tuloy-tuloy na transisyong 300 km patungo sa panloob na kaibuturan, mula kung saan ay maaaring masabi na ang radius ng panloob na kaibuturan ay mula 1,230 hanggang 1,530 km.[7]

Noong 1940 unang iminungkahi na maaaring yari sa solidong bakal ang panloob na kaibuturan na pinatunayan ng healogong si Francis Birch noong 1952.[8]

Mga pisikal na katangian[baguhin | baguhin ang wikitext]

Bilis ng mga alon ng lindol[baguhin | baguhin ang wikitext]

May dalawang uri ng alon ng lindol, ang alon "P" (primarya o presyur) na kayang dumaan sa solido at likidong mga bagay at ang alon "S" (sekundarya o shear) na nakararaan lamang sa mga makunat na solido. Ang bilis ng alon S sa kaibuturan ay nag-iiba mula sa 3.7 km/segundo sa gitna hanggang sa 3.5 km/segundo sa ibabaw.[9] Gayundin, ang bilis ng alon P ay malumanay na nagbabago-bago sa panloob na kaibuturan, mula sa 11.4 km/segundo sa gitna hanggang sa 11.1 km/segundo sa ibabaw. Biglang bumabagal sa 10.4 km/segundo ang bilis ng alon P sa hangganan ng panloob at panlabas na kaibuturan.[10]

Sukat at hugis[baguhin | baguhin ang wikitext]

Batay sa katangian ng paggalaw at pagdaan ng mga alon ng lindoldito, tinatayang nasa 1221 km ang radius (o 2442 km ang lapad) ng panloob na kaibuturan, humigit-kumulang sa 19% ng radius ng Daigdig at 70% ng radius ng Buwan. Ang bolyum nito ay aabot sa 7.6 bilyong kubiko kilometro o (7.6 × 1018 m3), katumbas ng 0.69% ng bolyum ng buong daigdig. Ang hugis nito ay oblate ellipsoid o halos bilog tulad ng hugis ng daigdig bagaman mas mabilog nang bahagya[11]. Ang antas ng pagkakaipit ng ekwador (equatorial flattening) nito ay nasa pagitan ng 1/400 at 1/416 kumpara sa pagkakaipit ng ekwador ng daigdig sa kabuuan na 1/300[12].

Presyur at grabidad[baguhin | baguhin ang wikitext]

Ang presyur sa panloob na kaibuturan ay bahagyang mas mataas kumpara sa presyur sa hangganan nito sa panlabas na kaibuturan. Umaabot sa 330 hanggang 360 gigapascal (3.3 milyon-3.6 milyon atmospera) ang presyur dito[13]. Ang arangkada ng grabidad sa ibabaw ng nito ay nasa 4.3 metro/segundo kwadrado na mas mababa sa kalahati ng halaga ng arangkada ng grabidad sa ibabaw ng daigdig (9.8 m/s2)[14].

Densidad at masa[baguhin | baguhin ang wikitext]

Pinaniniwalaang maliit lang ang pag-iiba-iba ng densidad ng panloob na kaibuturan mula sa 13.0 gramo/sentimetro kubiko (g/cm3) sa gitna hanggang sa 12.8 g/cm3 sa ibabaw[15]. Ang densidad nito ay nangangahulugang may masang 1023 kilo ito na katumbas ng 1.7% ng masa ng buong daigdig[16].

Temperatura[baguhin | baguhin ang wikitext]

Ang temperatura ng panloob na kaibuturan ay maaaring matantya at mahinuha mula sa temperatura ng pagkatunaw ng di-purong bakal sa kalagayang nakararanas ito ng presyur na 330 GPa (gigapaskal), ang katumbas na presyur sa hanggan ng panloob at panlabas na kaibuturan. Sa pamamagitan ng simulasyon ng presyur na ito sa laboratoryo, natantya na ang temperatura ng panloob na kaibuturan ay nasa pagitan ng 5,400 K (5,100°C) hanggang 5,700 K (5,400°C)[17] bagaman maaaring umabot pa sa hanggang 6,200 K (5,957°C) ayon sa iba pang pag-aaral[18].

Batawang magnetiko[baguhin | baguhin ang wikitext]

Ang paghatak ng grabidad ng Buwan at Araw ay nagdudulot ng kati hindi lamang sa mga anyong-tubig sa ibabaw ng daigdig kundi maging sa likidong panlabas na kaibuturan. Ang pagdaloy ng panlabas na kaibuturan sa lokal na magnetikong batawan ay lumilikha ng kuryente na naglalabas ng init alinsunod sa Batas ni Ohm. Ang paglabas ng init na ito naman ay nagpapabababa sa antas ng pagbabago ng kati ng panlabas na kaibuturan, kung kaya, kapag nasukat ang naturang kantidad, maaaring indirektang masukat ang batawang magnetiko maging ng panloob na kaibuturan. Sa pamamagitan nito, natukoy na ang average na batawang magnetiko ng panlabas (at panloob) na kaibuturan ay 2.5 mT (millitesla) o 25 Gauss [19].

Lagkit[baguhin | baguhin ang wikitext]

Tinatayang aabot sa 1018 Paskal-segundo (Pa·s) ang lagkit ng panloob na kaibuturan[20], higit isang bilyong beses na mas malagkit sa alkitran.

Komposisyon[baguhin | baguhin ang wikitext]

Bagaman wala pa ring muwestrang direktang katibayan ng kemikal na komposisyon ng panloob na kaibuturan, maaaring mahinuha na primaryang binubuo ito ng magkahalong bakal at nikel batay sa mga limitasyong itinatakda ng komposisyon ng iba pang bahagi ng daigdig at sa dami ng partikular na mga elementong kemikal sa ispesipikong bahagi ng sistemang solar kung saan nabuo ang daigdig sang-ayon sa teorya ng pagkakabuo ng mga planeta.

Sa presyur at temperatura na tiyak na umiiral sa kaibuturan, inaasahang ang purong bakal ay solido bagaman ang teoretikal na densidad nito ay higit 3% na mas mataas kung ihahambing sa aktwal na densidad ng kaibuturan[21]. Samakatuwid, para maipaliwanag ang pagkakaiba ng aktwal mula sa teoretikal na densidad, maaaring may presensya ng mga mas magagaang elemento nakahalo sa kaibuturan tulad ng silikon, oksiheno, at asupre, bukod pa sa nikel.

Pinakita rin ng mga eksperimento sa laboratoryo at pagsusuri sa bilis ng mga alon ng lindol na maaaring binubuo ang panloob na kaibuturan ng partikular na uri ng bakal na tinatawag na epsilon iron (ε-iron)[22][23], ang mala-kristal na manipestasyon ng bakal na may heksagonal na mahigpit na pagkakaipit-ipit (hexagonal close-packed o HCP) na istruktura.

Paglaki[baguhin | baguhin ang wikitext]

Tinatayang dahan-dahang lumalaki ang panloob na kaibuturan bunga ng paglamig at paninigas ng likidong panlabas na kaibuturan at dahan-dahang paglamig ng loob ng daigdig[24].

Mga sanggunian[baguhin | baguhin ang wikitext]

  1. "Earth's Interior". Science (sa wikang Ingles). 2017-01-18. Nakuha noong 2023-07-11.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (link)
  2. "Isotopic and trace element compositions of upper mantle and lower crustal xenoliths, Cima volcanic field, California: Implications for evolution of the subcontinental lithospheric mantle | U.S. Geological Survey". www.usgs.gov. Nakuha noong 2023-07-11.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (link)
  3. "Determining and Measuring Earth's Layered Interior- Incorporated Research Institutions for Seismology". www.iris.edu. Nakuha noong 2023-07-11.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (link)
  4. "Making a Map of the Earth's Magnetic Field". Frontiers for Young Minds (sa wikang Ingles). doi:10.3389/frym.2019.00042. Nakuha noong 2023-07-11.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (link)
  5. "Why is the earth's core so hot? And how do scientists measure its temperature?". Scientific American (sa wikang Ingles). Nakuha noong 2023-07-11.{{cite web}}: CS1 maint: date auto-translated (link)
  6. https://www.amnh.org/learn-teach/curriculum-collections/earth-inside-and-out/inge-lehmann-discoverer-of-the-earth-s-inner-core
  7. https://doi.org/10.1111%2Fj.1365-246X.1938.tb01761.x
  8. https://doi.org/10.1029%2FJZ057i002p00227
  9. https://doi.org/10.1080%2F00107510701529653
  10. https://doi.org/10.1080%2F00107510701529653
  11. https://doi.org/10.1080%2F00107510701529653
  12. https://doi.org/10.1080%2F00107510701529653
  13. https://doi.org/10.1016%2F0031-9201%2881%2990046-7
  14. https://doi.org/10.1016%2F0031-9201%2881%2990046-7
  15. https://doi.org/10.1080%2F00107510701529653
  16. https://doi.org/10.1080%2F00107510701529653
  17. https://doi.org/10.1080%2F00107510701529653
  18. https://doi.org/10.1126%2Fscience.1233514
  19. https://vcresearch.berkeley.edu/news/first-measurement-magnetic-field-earths-core
  20. https://doi.org/10.1111%2Fj.1365-246X.2009.04311.x
  21. https://doi.org/10.1029%2F97JB02125
  22. https://doi.org/10.1002%2F2015GL066734
  23. https://doi.org/10.1002%2F2015GL067019
  24. https://doi.org/10.1038%2F172297a0