اللب هو الطبقة الخارجية للأرض ، ويُعرف أيضاً بالغلاف الداخلي، وهو كتلة ساخنة تقع في مركز باطن الكوكب. يتكون من لب داخلي صلب ولب خارجي سائل. وينشأ المجال المغناطيسي للأرض بفعل تيارات الحمل الحراري الناتجة عن اختلاف كثافة المواد داخل اللب.
في هذه المقالة سوف نرى تحليلاً كاملاً حول جوهر الأرض وأهميتها.
الأصل والتكوين
نشأ لب الأرض بعد تشكل الكوكب. فعندما تشكلت الأرض قبل حوالي 4.500 مليار سنة ، كانت مجرد كرة متجانسة من الصخور الساخنة. وتعرضت تدريجيًا للتحلل الإشعاعي، وتسببت الحرارة المنبعثة أثناء تشكل الكوكب في ارتفاع درجة حرارتها بشكل أكبر، حتى وصلت إلى درجة انصهار الحديد. وتُعرف هذه اللحظة التي وصلت فيها الأرض إلى هذه الدرجات الحرارية بكارثة الحديد. وتحركت المواد المنصهرة داخل الصخور، إلى جانب جميع المواد الصخرية، بسرعة أكبر. ونتيجة لهذه الحركة، تشكلت مواد أقل كثافة، مثل الماء والهواء والسيليكات، لتشكل غلاف الأرض.
في المقابل، تمكنت مواد أكثر كثافة وثقلاً، كالحديد والنيكل والمعادن الثقيلة الأخرى، من جذب جاذبية الأرض نحو الداخل. أدى ذلك إلى تكوين ما نعرفه باسم النواة البدائية الأولى للأرض. تُعرف هذه العملية بتمايز الكواكب، وهي التي تُفسر كيف بدأنا نرى أن الأرض تتكون من طبقات مختلفة ذات خصائص وتراكيب متباينة.
تكوين لب الأرض
كما نعلم، فإن قشرة الأرض ووشاحها غنيان بالمعادن. مع ذلك، يتكون لب الأرض في معظمه من الحديد والنيكل. كما نجد مواد قابلة للذوبان في الحديد تُسمى الحديديات المحبة للحديد. هذه العناصر نادرة في القشرة الأرضية، ولذلك تُسمى المعادن النفيسة. تشمل هذه المعادن النفيسة الكوبالت والذهب والبلاتين.
يُعد الكبريت عنصرًا أساسيًا آخر موجودًا في لبّ الأرض، إذ يتواجد فيه 90% من إجمالي الكبريت الموجود على سطحها. ويُعرف اللبّ بأنه الجزء الأكثر سخونة على الكوكب، حيث ترتفع درجة حرارة بنيته الداخلية مع ازدياد العمق. ومع ذلك، ونظرًا للمسافة التي تزيد عن 6.000 كيلومتر التي تفصل سطح الأرض عن لبّها ، يصعب تحديد درجة حرارة هذا المركز من الحديد والنيكل المنصهرين. ولا تبقى درجات الحرارة ثابتة، بل تتذبذب تبعًا للضغط، ودوران الأرض، وتركيب العناصر المكونة للّب، والذي يرتبط بالتدرج الحراري الأرضي.
نظرًا لأن التيارات الحرارية تتسبب في تحريك المواد ، فهناك بعض المواد التي تدخل اللب "جديدة" بينما يغادر البعض الآخر مرة أخرى ولم يعد منصهرًا. ويرجع ذلك إلى قرب المواد من المركز أو بعد المسافة بينها ونقطة اندماجها العالية جدًا.
بشكل عام، تشير الدراسات إلى أن درجة حرارة لب الأرض تتراوح من حوالي 4000 درجة مئوية إلى 6000 درجة مئوية.
الملامح الرئيسية
من بين خصائصها، نلاحظ أن المواد التي تُساهم في حرارة لبّ الكوكب هي نواتج تحلّل المواد المشعة. تُطلق هذه المواد كمية كبيرة من الطاقة عند تحلّلها، وتتحوّل هذه الطاقة إلى حرارة عند انطلاقها. ولا تزال الحرارة المتبقية من تكوين الكوكب موجودة، مما يُسخّن اللبّ. ومن العوامل الأخرى المُساهمة في هذه الحرارة، الحرارة المنبعثة من اللبّ الخارجي السائل، الذي يتجمّد عند حدوده حيث يلتقي باللبّ الداخلي. يُذكر أن اللبّ الخارجي لكوكبنا سائل، بينما اللبّ الداخلي صلب.
في كل مرة ننزل فيها كيلومترًا واحدًا تحت سطح الأرض، ترتفع درجة الحرارة بنحو 25 درجة مئوية. وهذا يعني أن التدرج الحراري الأرضي يبلغ حوالي 25 درجة مئوية. يُعرف الحد الفاصل بين اللب الداخلي والخارجي للأرض باسم انقطاع بولين. يقع الجزء الخارجي من اللب على عمق حوالي 3.000 كيلومتر تحت أقدامنا. لكن الأسوأ من ذلك هو أن عمق لب الأرض يبلغ حوالي 6.000 كيلومتر.
لكي تتخيل مدى ضآلة ما حفرناه في كوكبنا، فإن أعمق حفرة تم حفرها على الإطلاق لم تتجاوز 12,3 كيلومترًا. الأمر أشبه بالحفر في تفاحة؛ لم نخترق سوى قشرتها الرقيقة (وحتى هذا لم يحدث).
الطبقات الأساسية
دعونا نلقي نظرة فاحصة على الطبقات الأساسية.
نواة خارجية
يبلغ سمكها حوالي 2.200 كيلومتر، وتتكون من الحديد والنيكل السائلين. تبلغ درجة حرارتها حوالي 5000 درجة مئوية. يتميز المعدن السائل في هذه الطبقة بلزوجة منخفضة للغاية، مما يجعله قابلاً للتشكيل والتشكيل بسهولة. في هذه الحالة، تحدث تيارات حمل حراري عنيفة، تُولّد المجال المغناطيسي للأرض.
تم العثور على الجزء الأكثر سخونة من اللب الخارجي عند انقطاع Bullen.
النواة الداخلية
إنها كرة شديدة الحرارة والكثافة تتكون أساساً من الحديد. تصل درجة حرارتها إلى حوالي 5200 درجة مئوية. ويبلغ الضغط فيها ما يقارب 3,6 مليون ضغط جوي.
تتجاوز درجة حرارة اللب الداخلي للأرض درجة انصهار الحديد بكثير، ومع ذلك يبقى صلباً. ويعود ذلك إلى أن الضغط الجوي فيه أعلى بكثير من الضغط الجوي في اللب الخارجي، مما يمنعه من الانصهار. وبناءً على هذه الظاهرة، يمكننا القول إن لب الأرض ثابت.
باستخدام هذه المعلومات ، سيتمكنون من معرفة المزيد عن جوهر الأرض وخصائصها.
