ליבת כדור הארץ

  • אילוסטרציה של כדור הארץ "שקוף", המאפשרת מבט אל פנים הפלנטה | קרדיט: ESA/ATG Medialab
למרות שעברו מיליארדי שנים מאז נוצר כדור הארץ, עדיין פנים כדור הארץ שלנו מאוד חם והטמפרטורה שם מגיעה לאלפי מעלות. זה לא סתם נשמע חם- זה יותר חם מפני השמש עצמם. 
 
אי אפשר להתקרב לליבת כדור הארץ. למעשה, עד כה בני אדם רק גירדו את פני השטח של כוכב הלכת שלנו. החור העמוק ביותר שנחפר בעומק האדמה הוא באר נפט שנקדחה בשנת 2012 ברוסיה, לעומק של פחות מ- 12 וחצי קילומטרים. אבל רק כדי להגיע לקצה הקליפה החיצונית של כדור הארץ, נצטרך לחפור 18 קילומטרים נוספים, וכיום אין טכנולוגיה שתאפשר לנו לעשות זאת. כמה קילומטרים נותרו לחפור משם עד ליבת כדור הארץ? לא פחות מ- 6,400 קילומטרים נוספים. 
 
לא בטוח שאי פעם תהיה טכנולוגיה שתאפשר לנו להגיע למרכז כדור הארץ. מדוע? מפני שבעומק כזה לא רק הלחץ יהיה בלתי אפשרי, אלא שהחום ימיס כל מכשיר קדיחה שנשלח לשם. לפי חוקי הפיזיקה המוכרים לנו, כיום אנו בטוחים כי ליבת כדור הארץ נוזלית ומכילה ברזל. 
 

מסע אל בטן האדמה: מהו עומק ליבת כדור הארץ

 
 
כדור הארץ, כמו כל כוכבי הלכת, נוצרו כתוצאה מדחיסת ענן גז ואבק אדיר. כאשר נדחס אותו ענן ונוצרו כוכבי הלכת, בתחילה כגושי סלע מותכים, הם היו חמים מאוד. זאת מפני שכאשר חומר נדחס הוא מתחמם (נסו לנפח צמיגי אופניים עם משאבה ידנית ותיווכחו בעצמכם: האוויר הנדחס בתוכה יחמם את המשאבה ואת ידכם). כאשר כדור הארץ היה חם מאוד והכל בעבע כמו מרק חם, שקעו פנימה למרכז היסודות הכבדים יותר: ברזל וניקל. 
 
 
שכבות כדור הארץ לפי קנה מידה (מימין) | איור: Melamed katz
 
 
מאז עברו מיליארדי שנים וכדור הארץ התקרר אט אט. אבל אחרי הכל, מדובר בכוכב לכת סלעי די גדול, אז לא הכל הספיק להתקרר. שכבה דקה של כל היבשות וקרקעית האוקיינוסים בעומק כמה עשרות קילומטרים בלבד, רק שכבה זו הספיקה להתקרר ולהתקשות. מתחתיה מצויה שכבה מותכת של סלע - זו המגמה, שחומה גורם עדיין להתפרצויות הרי געש. על פני המגמה הנוזלית ממשיכות היבשות שלנו לנוע (כפי שלוח עץ נע על פני מים), תזוזה הגורמת לרעידות אדמה.
 
ככל שמתקרבים למרכז, כדור הארץ נעשה יותר ויותר חם, עד שבמרכז הטמפרטורה מגיעה לאלפי מעלות, חום שבו גם המתכות נשארות במצב מותך ונוזלי. אין לנו כמובן דרך למדוד את החום הזה או לראות במה עינינו שהברזל בליבה מותך, אבל בשל גודלו של כדור הארץ אנחנו יכולים לדעת גם איזה לחץ עצום נוצר שם במרכז, בעקבות כוח הכבידה. זהו לחץ שניתן לחשב את ההשלכות שלו, בין השאר את מידות החיכוך והחום האדיר. 
 

השדה המגנטי מלמד על מבנה כדור הארץ

 
עדות חשובה נוספת לכך שליבת כדור הארץ היא נוזלית, היא השדה המגנטי של כדור הארץ. כדור הארץ מתפקד כמגנט ענק וממש כמו מגנט, גם לו יש שני קטבים- מינוס ופלוס (זו למעשה הסיבה, שהמחט הממוגנטת במצפן שלנו מצביעה לעבר הקוטב הצפוני). השדה המגנטי הזה תוצאה של זרימת הברזל המותך המסתובב בליבה, עם סיבובו של כדור הארץ כולו. בכך, כדור הארץ פועל כמו כמו דינמו ענק.
 
ועדיין, יש לנו כמה שאלות שאנו צריכים לענות עליהן. כיום, מצביעה מחט המצפן לכיוון הצפון, אולם יש הסבורים שכיוון השדה המגנטי של כדור הארץ מתהפך בהדרגה. כיצד זה קשור למבנה כדור הארץ ובאופן ספציפי לליבה? האם זה קשור לאופן התנועה של הברזל המותך בליבת כדור הארץ או אולי של החומר סביבו?
 
ויש תעלומות נוספות: איך יכול להיות שכוכב הלכת נוגה, שכה דומה לכדור הארץ ואף נוצר באותו הזמן, חסר שדה מגנטי. האם הליבה של נוגה, התקררה מהר יותר או שמא מדובר בסיבה אחרת?
 
אנו לומדים על ליבת כוכב הלכת שלנו על ידי לימוד השדה המגנטי שלנו ובחינת פעילות השכבות המותכות שסביב הליבה, דרך פעולות הרי הגעש ורעידות האדמה. אולם יש לנו עוד הרבה מה ללמוד. 
 
קראו עוד על השדה המגנטי והאופן שבו הוא שומר עלינו מפני מפני הקרינה הקוסמית.
 

אולי תאהבו גם