중력이 지구 중심에서 0 인 경우 철과 같은 무거운 원소의 코어가있는 이유는 무엇입니까?
반대 가설에 대한 대체 질문 :
고전 교육에서 알 수 있듯이 중력이 지구 중심에서 가장 크다면 왜 핵심은 가장 무거운 요소 (철보다 무거운 요소)가 지배적입니까?
나는 기술 용어에 상당히 익숙한 사람이지만 물리학자가 아니므로 방정식에 의존하지 않는 답변에 감사하겠습니다. 70 세이고 호기심이 많은 어머니에게 설명하고 싶습니다.
댓글
- 아직도 호기심이 많은 어머니에게 찬사를 보냅니다. 나이! ‘ 살아 있으면 행복 할 것 같습니다. 🙂
- 좋은 질문입니다. 사람들이이 질문을하고 사람들이 대답하기 때문에 physics.stackexhange를 좋아합니다.
답변
힘은 잊으세요. 힘은 여기서 약간 무관합니다. 이에 대한 답은 질문은 에너지, 열역학, 압력, 온도, 화학 및 항성 물리학에 있습니다.
잠재적 에너지와 힘이 함께합니다. 지구 내부의 어떤 지점에서 중력은 거리에 따라 중력 위치 에너지가 변하는 속도입니다. 힘은 에너지의 기울기입니다. 중력 위치 에너지는 지구 중심에서 가장 낮습니다.
여기에서 열역학이 작용합니다. 최소 총 위치 에너지의 원리 는 열역학 제 2 법칙 의 결과입니다. 시스템이 최소 위치 에너지 상태에 있지 않고 해당 상태로의 경로가있는 경우 시스템은 그 경로를 따르려고 할 것입니다. 더 가벼운 원소와 똑같이 혼합 된 철과 니켈 (및 기타 고밀도 원소)이있는 행성은 최소 위치 에너지 조건이 아닙니다. 총 위치 에너지를 최소화하려면 철, 니켈 및 기타 밀도가 높은 요소가 행성 중심에 있어야하며 코어 외부에 더 가벼운 요소가 있어야합니다.
최소 위치 에너지 상태에 대한 경로가 존재해야합니다. 압력, 온도, 화학이 작용하는 곳입니다. 이것이 열역학 제 2 법칙이 행성을 구별 할 수있는 조건을 만드는 것입니다. 반례로, 우라늄은 다소 밀도가 높지만 우라늄은 지구의 핵에서 고갈되고 지구의 맨틀에서 약간 고갈되고 지구의 지각에서 강하게 강화됩니다. 화학이 중요합니다!
우라늄은 화학적으로 상당히 반응성이 있으며 다른 원소와 결합하는 데 강한 친화력을 가지고 있습니다. 우라늄은 암석 광입니다 (” 바위를 좋아합니다. ” ) 요소는 요소의 Goldschmidt 분류 에 따라 다릅니다. 실제로 우라늄은 호환되지 않는 원소 ” : 지구의 지각에서 우라늄의 상대적인 풍부함을 설명합니다.
니켈, 코발트, 망간 , 몰리브덴은 금, 이리듐, 오스뮴, 팔라듐, 백금, 레늄, 로듐 및 루테늄과 같은 가장 희귀하고 귀한 금속과 함께 화학적으로 다소 불활성이지만 용철에 쉽게 용해됩니다. 이것들은 (철 자체와 함께) siderophile (철을 좋아하는) 요소입니다. 사실, 철은 귀금속만큼 친친 화성에 가깝지 않습니다. 녹슬고 (철을 만드는 것은 약간의 암석 성임) 황과 쉽게 결합합니다 (철을 약간의 칼 코성으로 만듭니다).
여기서 압력과 온도가 작용합니다. 지구 내부의 압력과 온도는 매우 높습니다. 고압 및 고온 강제 철은 다른 화합물과의 결합을 해제합니다. 이제 우리는 순수한 철과 니켈과 미량의 귀금속을 가지고 있으며 열역학은 그 밀도가 높은 원소가 중심을 향하도록하기를 매우 원합니다. 이제 그 상황이 발생하기위한 조건이 옳았습니다. 바로 “지구가 형성된 직후에 일어난 일입니다.
마지막으로 항성 물리학이 있습니다. 만약 철과 니켈이 금과 백금처럼 희귀하다면 지구는 희소하지만 밀도가 높은 원소의 작은 핵을 가질 것입니다. 그것은 사실이 아닙니다. 철과 니켈은 우주에서 놀랍게도 풍부한 원소입니다. 무거운 원소는 덜 풍부 해지는 일반적인 경향이 있습니다. 철 (그리고 그보다 덜한 니켈)은이 규칙의 두 가지 예외입니다. 아래 그래프를 참조하십시오. 철과 니켈은 항성 물리학에서 알파 과정 이 멈추는 곳입니다. 철보다 무거운 모든 것은 s- 프로세스 또는 초신성
초신성 에서 발생하는 것과 같은 이국적인 프로세스를 필요로합니다. a>를 생성합니다. 더욱이 초신성, 특히 Ia 형 초신성은 철을 많이 생산합니다.상대적으로 무거운 질량에도 불구하고 철과 니켈은 노화 된 우주에서 상당히 풍부한 원소입니다.
(출처 : virginia.edu )
댓글
- 최소 $ \ mathrm {Sn} $로 시작하는 그림에 원자 번호 (또는 요소 이름)가 엉망이 있습니다.
- Isn ‘ Sn이라는 라벨이 붙은 것만이 아닌 Cd 여야합니까? 다른 사람들은 괜찮다고 생각합니다.
- ‘ 위키 백과 이미지입니다. 나는 내가 지불 한 것을 얻었다. 주석 (Sn)은 ‘ 인듐 (In) 이전이 아닌 이후로 이동해야합니다.
- Wikipedia에서 그 수치는 어디에 있습니까?
- @PeterMortensen- en.wikipedia.org/wiki/File:SolarSystemAbundances.png ‘ 위키 이미지를 더 안정적인 이미지로 교체하겠습니다.
답변
여기에는 중력과 중력 정이라는 두 가지 양이 있습니다. 지구 중심에서 중력은 0이지만 중력 우물은 가장 깊습니다. 무거운 원소는 중력 우물의 가장 낮은 지점으로 이동하는 경향이 있으므로 힘이 0이더라도 중심에 있습니다.
여기 지구 표면에 공을 떨어 뜨리면 약 $ 10 \, \ mathrm {m / s ^ 2} $에서 아래로 가속됩니다. 이것은 중력이 그것을 아래로 당기기 때문입니다. 중력은 물체를 지구의 중심으로 끌어 당깁니다. 더 높이 올라 갈수록 중력은 약해집니다. 고층 건물에 올라가면 중력은 몇 천분의 1 %까지 내려갑니다.하지만 우주로 나가면 달까지 가면 훨씬 약해지고 결국 너무 약해져서 거의 알아 차리지 못합니다 더 이상.
지구로 내려 가면 중력이 더 강해집니다. 지구 중심에있는 무거운 물체에 가까워지기 때문입니다.하지만 수천 마일을 내려 가면 ( 오늘날 우리가 갈 기술보다 훨씬 더 멀리), 지구 질량의 대부분이 지금 당신 위에 있고 더 이상 당신을 중심으로 끌어 당기지 않기 때문에 중력은 약해지기 시작할 것입니다. 따라서 중력은 중앙을 향하여 부분적으로 최대가 된 다음 사라지기 시작합니다. 가장 중심에서 중력은 0입니다. 왜냐하면 “모든면에서 당신을 끌어 당기는 동일한 질량이 있기 때문입니다. 그리고 그것은 모두 상쇄됩니다. 당신이 거기에 방을 지었다면, 당신은 자유롭게 떠 다닐 수 있습니다.”그것이 의미하는 바입니다. 중력은 지구 중심에서 0입니다.
그러나 중력 우물은 다른 이야기입니다. 이것은 지구를 탈출하는 데 얼마나 많은 에너지가 필요한지에 관한 것입니다. 여러분이 지구 표면에 있다면 킬로그램 당 약 6 천만 줄입니다. 올라가면 점점 작아지고 아주 멀리 나가면 충분히 멀리 떨어지면 사실상 0으로 떨어집니다. 지구의 중력은 무시할 수 있습니다.
지구 속으로 더 깊이 내려 가면 중력 우물 속으로 더 깊고 깊숙이 들어갑니다. 심지어 지구 깊숙한 곳에서도 중력은 미미합니다. 매우 강하고 더 아래로 내려 가면 여전히 지구의 중력 우물 속으로 더 깊숙이 이동합니다.
중력과 중력 우물은 서로 관련되어 있습니다. 힘은 우물이 얼마나 빨리 깊어지는가입니다. 지구에 깊어 지지만 중심이 아니라 중력은 작습니다. 즉, 더 아래로 이동하면 중력 우물에 더 깊이 들어가지만 점차적으로 만 우물이 얕아 지지만 여전히 더 깊어집니다. .
대략적으로 말하면 지구와 같은 행성의 요소는 에너지를 최소화하려고합니다. gy. 그들은 우물에 깊이 들어 갈수록 에너지가 낮아지기 때문에 가능한 한 중력에 깊이 들어가서 이것을합니다. 하지만 모든 것이 중앙에 들어갈 수있는 것은 아니기 때문에 우물의 깊은 부분이 채워집니다. 에너지는 철과 같은 무거운 물건은 중앙에, 가벼운 물건은 위로 올려서 최소화됩니다.
이것은 평형 상태에서 일어나는 일이기 때문에 지구에 대한 완벽한 묘사와는 거리가 멀습니다. 제로 온도에서, 그리고 그것은 “지구가 아니지만”지구에서 일어나는 일의 대략적인 근사치입니다.
그러므로 당신의 대답은 중력이 중심에서 0이지만 중력 에너지가 가장 낮다는 것입니다. , 무거운 물건은 중력 에너지가 가장 낮은 곳으로 이동하므로 “지구 중심이 대부분 무거운 물건입니다.
답변
흥미로운 사고 실험이 있습니다.
이상한 이유로 지구의 중력장에 영향을주지 않고 지구의 중심에 엘리베이터 샤프트가 있다고 상상해보십시오. “마그마로 범람하지 마십시오.
좋아, 이제 지구 표면에서 병을 가져 오십시오. 반은 기름으로 가득 차고 반은 물로 가득 차 있습니다.물은 기름보다 밀도가 높기 때문에 물에 가해지는 중력은 기름에 가해지는 중력보다 더 큽니다 … 그래서 물은 바닥으로 가라 앉고 기름은 위로 떠 오릅니다.
이제 엘리베이터 통로로 내려 가세요. 여기서 중력이 더 약하거나 더 강합니까? 글쎄요, 우리의 기름 병은 그다지 중요하지 않습니다. 중력이 무엇이든, 그것은 여전히 물에 기름보다 더 큰 힘을 생성하므로 물은 항상 가라 앉을 것입니다.
다른 물질에 비해 떠 다니거나 가라 앉는 물질의 경우, 중력이 약하고 약한 곳은 중요하지 않습니다. 중요한 것은 중력의 방향뿐입니다.
그러면 왜 지구가 큰 구체가 아닌가? 철 (7,870kg / m ^ 3)은 마그마 (~ 2,500kg / m ^ 3)보다 밀도가 높고 물 (1000kg / m ^ 3)은 밀도가 더 높습니다. 질소보다 (~ 1kg / m ^ 3) … 그리고 이것이 일반적으로 찾는 순서입니다.
예외는 어떻습니까? 지구 지각에 금 (19,300kg / m ^ 3)과 철이있는 이유는 … David Hammen의 게시물을 추천합니다.
답변
요청한대로 어머니를 위해 매우 대략적인 답변 을 만들려고합니다. 지구 구형 및 기타 몇 가지 근사치. 나는 지구 물리학이나 항성 물리학의 전문가가 아닙니다. 세부 사항이나 더 정확한 정보를 원하시면 David Hammen 등의 다른 답변을 살펴 보시기 바랍니다.
중력에 대하여
먼저 중력에 관한 것입니다. 지구 중심에 중력이 있습니까? 그렇지 않다면 왜 거기에 끌려 야합니까?
중력을 연구 할 때 기본적인 운동은 빈 구형 물질 껍질 내부의 힘 중력을 계산하는 것입니다 (예 : 바구니 공의 고무). 대답은 : 쉘에 의해 외부에 중력이 생성되지만 쉘 내부에 구형 쉘에 의해 생성되는 중력이 없습니다.
이제 물질로 채워진 shere를 고려하면 반경 6371km ( 지구와 같이), 중심에서 5000km 지점에서 반경 5000km의 전체 구와 1371km 두께의 구형 껍질로 분해 할 수 있습니다. 구형 껍질은 중력을 일으키지 않으므로 관찰해야 할 모든 중력은 반경 5000km의 구체에서 생성되는 것입니다.
이것은 실제로 모든 반경에 해당하므로 중심에서 지구, 즉 반경이 0km 인 지구는 모든 물질이 “껍질”에 있기 때문에 중력을 생성 할 수있는 것이 아무것도 없습니다.
그러나 중심을 향한 중력이 있기 때문에 그다지 중요하지 않습니다. 중심에서 어느 정도 거리에 도달하자마자 중심에 가까워지면 약해 지므로 시간이 지남에 따라 하비어 물질은 바닥, 즉 중심으로 가라 앉는 경향이 있습니다.
무엇보다 무거운 문제입니다.
지구는 무엇으로 만들어 졌는지
우주 (빅뱅으로 돌아 가지 않음)의 원래 물질은 대부분 매우 가벼운 요소로 구성되어 있습니다. 수소. 별은 중력 하에서이 물질의 부착에 의해 형성되고, 더 무거운 원소로 융합 (핵 반응)을 시작하고 우리가 (부분적으로) 빛으로 인식하는 에너지를 생성합니다. 그들은 철과 같은 많은 원소를 생성하는 경향이 있습니다 (그리고 원소 표의 “중간”주위에있는 다른 원소들은 에너지를 거의 추출 할 수없는 가장 안정적인 원자핵을 가지고 있기 때문에 별이 여러 방식으로 죽도록하기 때문입니다) 일부 별 (초신성)의 최종 폭발은 더 무거운 원소를 생성하지만 그다지 많은 양은 아닙니다. 이것은 (매우 심하게) 철 (및 일부 다른 원소)이 더 많은 양으로 이용 가능한 경향이있는 이유를 설명합니다. .
왜 물질이 밀도에 의해 층화되지 않는지.
다시 한번 저는 전문가가 아닙니다. 작동하는 다양한 현상이 있습니다. 여기 두 가지 예가 있습니다.
실제로 행성의 적어도 일부는 다소 유동적이므로 무거운 부품이 가라 앉을 것으로 예상 할 수 있습니다. 그러나 특히 방사능으로 인해 행성 내부에 많은 열이 생성되고이 열은 대류를 생성합니다 (따라서 대륙 대류는 움직임을 의미합니다. 물질을 움직이는 것입니다. 이름 측면.
또 다른 현상은 화학 원소가 거의 순수하지 않다는 것입니다. 그들은 물리적 또는 화학적으로 결합하여 다른 물리적 특성을 가진 복합 재료를 만듭니다. 무거운 요소와 가벼운 요소로 구성된 화합물은 상당히 가벼울 수 있으며 무거운 요소를 행성 표면으로 띄울 수 있으며, 더 가벼운 부분은 부표 역할을합니다. 따라서 우라늄은 철보다 훨씬 무겁지만 더 가벼운 원소를 가진 우라늄 합성물은 지구 표면에서 또는 매우 가까운 곳에서 찾을 수 있습니다. 이 현상은 다른 종류의 무거운 요소가 더 가벼운 요소와 결합 할 수있는 능력에 크게 좌우됩니다.
지구가 형성되는 데 오랜 시간이 걸렸고 다른 현상의 중요성이 변화했을 수 있다는 점도 고려해야합니다. 형성 과정.
답변
물 한 컵과 같은 크기의 작은 공 두 개 (철 하나와 알루미늄 하나)를 가져옵니다. 둘 다 마지막으로 바닥에 도달하지만 부력 때문에 다리미가 먼저 가라 앉습니다.
어스 1936 년에 액체 외부 코어와 구별되는 단단한 내부 코어가 발견되었습니다.
…..
주로 철-니켈 합금으로 구성되어 있으며 태양 표면과 거의 같은 온도 인 약 5700K (5400 ° C)입니다.
….
지구의 내핵은 지구 내부의 점진적인 냉각 (10 억년 당 약 100 ° C)으로 인해 내부 코어와 경계에서 액체 외부 코어가 냉각되고 고형화됩니다. 많은 과학자들은 처음에 고체 내부 코어가 원래 용융 된 재료의 점진적인 냉각에 의해 형성되었고 동일한 공정의 결과로 계속 성장하기 때문에 내부 코어가 균질 한 것으로 밝혀 질 것이라고 예상했습니다. 지구 내핵이 철의 단결정일지도 모른다는 주장까지했지만, 실제로 내핵 내에 어느 정도의 무질서가 있다는 관측에 의해이 예측이 반증되었습니다. 지진 학자들은 내핵이 그렇지 않다는 것을 발견했습니다. 완전히 균일하지만 대신 지진파가 다른 부분을 통과하는 것보다 내부 코어의 일부 부분을 더 빠르게 통과하는 대규모 구조를 포함합니다. 또한 내부 코어의 표면 특성은 거리에 따라 장소에 따라 다릅니다. 1km. 내부 코어 경계를 따라 측면 온도 변화가 극히 작은 것으로 알려져 있기 때문에 이러한 변화는 놀랍습니다 (이 결론은 자기장 관찰에 의해 확실하게 제한됨). 최근 발견에 따르면 단단한 내부 코어 자체가 약 250 ~ 400km 두께의 전이 영역으로 분리 된 층으로 구성되어 있습니다. 내부 코어가 표면에 떨어지는 작은 얼어 붙은 퇴적물에 의해 성장하면 일부 액체가 기공 공간에 갇힐 수 있으며이 잔류 유체의 일부는 내부의 대부분에 여전히 약간 남아있을 수 있습니다.
….
지구 “의 내부 코어 는 달 크기의 단단한 철로 된 공입니다.이 공은 액체 철-니켈 합금 (및 기타 가벼운 요소)의 매우 역동적 인 외부 코어로 둘러싸여 있으며 점성이 높은 맨틀과 우리가 살고있는 표면을 형성하는 단단한 지각.
십억 년 동안 지구는 내부에서 바깥쪽으로 냉각되어 녹은 철심이 부분적으로 얼고 굳어졌습니다. 철 결정이 얼면서 고체 덩어리를 형성함에 따라 연간 약 1mm의 속도로 성장합니다.
핵이 냉각되면서 발산되는 열은 과정을 통해 중심에서 맨틀로 흘러가는 지각으로 흐릅니다. 대류로 알려진 이온. 스토브에서 끓는 물 팬처럼 대류는 따뜻한 맨틀을 표면으로 이동시키고 차가운 맨틀을 다시 코어로 보냅니다. 이 빠져 나가는 열은 지오 디나모에 동력을 공급하고 지구의 회전과 결합하여 자기장을 생성합니다.
그래서 이로부터 견고한 내부 코어가 천천히 만들어지는 것을 볼 수 있습니다. 액체 외부 코어에서 위로. 구성이 내부 코어에서 발생하는 중력장의 액체와 침전되는 더 무거운 원소를 구별하는 것은 외부 코어에 있습니다.
외삽 내부 코어의 냉각을 관찰 한 결과, 현재의 고체 내부 코어는 원래 완전히 용융 된 코어에서 약 20 억 ~ 40 억년 전에 형성된 것으로 추정됩니다. 사실이라면 이것은 지구의 단단한 내부 코어가 행성이 형성되는 동안 존재했던 원시적 특징이 아니라 지구보다 더 어린 특징이라는 것을 의미합니다 (지구의 나이는 약 45 억년입니다).
이제 내부 및 외부 코어가 액체 인 기간을 살펴 보겠습니다. 중력장의 중심에 가까울수록 중력은 적지 만 질량 대 부피 *는 액체에서 동일한 역할을하여 더 무거운 것을 중심으로 집중시켜 시스템이 냉각됨에 따라 코어의 첫 번째 씨앗을 형성합니다. / p>
핵심이 가장 무거운 요소 (철보다 무거운 요소)가 지배하지 않는 이유는 무엇입니까?
이제 코어가 철 / 니켈 인 이유는 요소의 결합 에너지 곡선 때문입니다.
공통 동위 원소의 핵당 결합 에너지
별의 핵융합 과정에서 더 무거운 원소의 축적은 철 아래의 원소로 제한됩니다. 철의 융합은 에너지를 제공하기보다는 빼기 때문입니다. Iron-56은 항성 과정에 풍부하며 핵당 결합 에너지가 8.8 MeV로 핵종 중 세 번째로 밀접하게 결합되어 있습니다. 핵당 평균 결합 에너지는 58Fe와 62Ni에 의해서만 초과됩니다. 니켈 동위 원소는 핵종과 가장 밀접하게 결합되어 있습니다.
여기서 융합이 중지됩니다. 정력적으로 호의적입니다. 원시 수프가 핵 융합에 의해 창조물로 끝나는 빅뱅 모델에서 모델은 곡선의 맨 위에서 멈 춥니 다.
핵 합성 중원 소는 초신성 폭발에서 진행됩니다 :
주기율표에서 철 위의 원소는 별의 정상적인 핵융합 과정에서 형성 될 수 없습니다. 철분까지 융합은 에너지를 생산하므로 진행할 수 있습니다. 그러나 ” 철 그룹 “이 결합 에너지 곡선의 정점에 있기 때문에 철 위의 원소 융합은 에너지를 극적으로 흡수합니다. (핵종 62Ni는 가장 밀접하게 결합 된 핵 종이지만 별핵에서 56Fe만큼 풍부하지 않으므로 천체 물리학 적 논의는 일반적으로 철에 중점을 둡니다.) 실제로 52Fe는 4He를 포착하여 56Ni를 생성 할 수 있지만 이것이 마지막입니다. 헬륨 포획 사슬의 단계.
거대한 별에서 중성자 플럭스가 주어지면 중성자 포획에 의해 더 무거운 동위 원소가 생성 될 수 있습니다. …
결론 :
무거운 요소를 포함하는 레이어 초신성 폭발에 의해 날아갈 수 있으며, 먼 수소 구름에서 중원 소의 원료를 제공하여 새로운 별을 형성합니다.
무거운 원소는 훨씬 더 드물고 별의 폭발과 같은 2 차 단계에서 나온다. 우리 별, 태양 및 그 주변 행성의 창조의 특정 조건은 지구가 철 원소에 축적 된 것보다 무겁다는 것을 보여준다. 핵심에 합쳐진 원래 문제의 두 번째 수준. 풍부함은 매우 적습니다.
가장 무거운 천연 방사성 원소 , 토륨 및 우라늄, 각각 8.5ppm과 1.7ppm을 구성합니다. 가장 희귀 한 요소 중 일부는 가장 밀도가 높습니다. 이들은 백금족 금속으로 오스뮴 50 부 / 조, 백금 400 부 / 조부 이리듐 50 부 / 조입니다.
내부 및 외부 코어를 연구하는 지진 학적 방법으로는 감지 할 수 없습니다.
-----
- 모든 요소의 질량 대 질량을 볼 수 있습니다. 여기
답변
뉴턴 “의 법은 구형 껍질의 중심은 무중력을 느낍니다. 따라서 지구의 아주 작은 (실제로는 지점) 중심은 무중력을 느낍니다 (지구 자체에서). 이렇게 생각하면 모든 방향에서 방사형으로 당기는 동일한 질량이 있습니다. 멀리-중력의 힘이 모두 0으로 균형을 이룹니다. 이제 중심에서 어떤 방향 으로든 100 마일을 이동합니다. 이제 껍데기에서 더 이상 불균형 한 당김을 발휘하지 않는 100 마일의 물질이 있습니다. 중력이 효과를 발휘하고 물질 분리가 시작됩니다. 장소 wi 밀도가 높은 재료는 안쪽으로 떨어지고 가벼운 재료는 위쪽으로 떠 있습니다. 중심에서 멀어 질수록 중력의 불균형 한 힘이 높아지고 분리가 더 빨라집니다. 중심에서 중력 장력이 0이된다고해서 압력이 0이되는 것은 아닙니다. 중력 인력의 변화에도 불구하고 모든 불균형 힘의 압력이 더해집니다. 따라서 지구의 중심은 중력 적 당김을 느끼지 않지만 구형 대칭으로 인해 가장 큰 압력을 느낍니다.
답변
나는 간단한 대답은 소년의 힘이 주로 지구 중심으로 가라 앉는 무거운 원소를 담당한다는 것입니다. 예를 들어 항공 모함은 선박 내부에 많은 공간이 있기 때문에 물 위에 떠 있습니다. 따라서이 공간을 물로 채운 다음 무게를 재면 물이없는 배의 무게가 대체되는 물의 양이나 물의 무게보다 적다는 것을 알 수 있습니다. 이것은 물보다 가벼워지고 떠 있습니다. 무거운 원소는 가벼운 원소보다 주어진 공간에 더 많은 원자를 가지고있어서 무거운 원소는 가라 앉고 가벼운 원소는 위에 떠 다니는 식입니다.지구 중심에 대해 쉽게 생각할 수있는 방법은 자신을 발견하면 중심에서 모든 방향이 올라가고 힘이 모든 방향에서 동일하므로 상쇄되어 무중력 상태가됩니다.
답변
저는 14 살이고 제 이해를 바탕으로 질문에 답하려고 노력할 것입니다.
첫 번째 모든 중력은 힘이고 따라서 벡터 인 중력은 상대 힘의 크기뿐만 아니라 그 방향에 따라 달라지기 때문에 코어에서 상쇄 될 것입니다. 즉, 위쪽으로 향하는 벡터는 아래쪽으로 향하는 벡터로 상쇄됩니다. , 등등. 그러나 …..
우리가 지구의 중심에 스스로 껍질을 조각한다면 (껍질 정리 참조) 우리는 우리가 될 때까지 껍질 안에서 무중력을 경험할 것입니다. 그것은 무중력을 경험하게 될 것입니다. 질문에 따르면 코어가 더 무거운 원소로 만들어 졌다면 우리가 외부에서 경험하는 중력에만 영향을 미칠 것입니다. t shell.
그러므로 코어가 철이나 텅스텐으로 구성되어 있는지는 중요하지 않습니다. 핵심은 그것이 무엇인지, 그것이 자연으로 구성되어 있습니다. 당신은 지구의 역사와 그것이 어떻게 형성되었는지에 대해 잘 알고 있어야합니다. 중력은 우리의 핵심이 무엇으로 구성되어 있는지에 영향을 미치지 않을 것입니다.
하지만 진짜 문제는 자기장입니다. 철은 훌륭한 자석입니다 (자화되거나 자석으로 발견 될 때). 그것은 우리 자기장의 유일한 지지자였습니다. 다른 많은 요소에 대해서는 잘 모르지만 더 무거운 요소는 확실히 우리의 자기장을 유지할 수 없습니다. 가능하다면 태양으로부터 “우주 방사선”을 유지하기에는 너무 강하거나 너무 약할 것입니다. 약하면 방사선이 우리를 죽일 것입니다. 너무 강하면 같은 일이 일어날 것입니다.
뉴턴이 언급 한 물리학의 기본 법칙은 모든 입자가 서로 끌어 당기는 것이지만 너무 작다는 것입니다 (중력 상수). 우리는 천체 (행성, 별 등)의 중력 만 볼 수 있습니다. 따라서 핵심에서는 중력을 경험할 수 있지만 껍질 정리가 적용되는 껍질에서는 그렇지 않습니다.
간단히 말해서 자연이 우리의 핵심을 만들었고 우리는 그것을 바꿀 수 없습니다. 우리는 핵심 구성의 변화를 경험 한 적이 없습니다 (나는 결코 그렇게하지 않기를 바랍니다). 질문에 대해서는 저는 믿습니다. 코어를 구성하는 요소가 다르면 코어의 중력에 어떤 영향도 미치지 않을 것입니다. 그러나 그것은 확실히 우리가 경험하는 중력을 다르게 만들 수 있습니다. 지구를 살 수있게 만들 수도 있습니다.
도움이되기를 바랍니다.
댓글
- 당신의 대답은 성명서 ” 따라서 코어가 철이나 텅스텐으로 구성되어 있는지는 ‘ 문제가되지 않습니다. 핵심은 그 자체와 그 특성으로 구성되어 있습니다 ‘. ” 완전한 cop-out이며 ‘ 실제 질문을 전혀 다루지 않습니다.
- @BrandonEnright 아니요,이 대답은 그렇게 단순하지 않습니다. 이유는 ” 코어에 철 없음 = > 자기장 없음 = > 생명 없음 = > 모순; 따라서 코어에 철이 있어야합니다 “. 그러나 Dynamo 이론 에 따르면 철은 필요하지 않습니다. 어떤 전기 전도성 액체라도 가능합니다. 여기에는 텅스텐, 물 및 금속 수소 가 포함됩니다.