11. Химический состав Земли

Химический состав коры изучается непосредственно, информацию о составе недр Земли получают опять же с помощью сейсмических волн. Как? По зависимости (r), а также упругих свойств среды от радиуса подбираются вещества, с помощью которых можно было бы объяснить эти зависимости. Разумеется, задача определения химического состава вещества по плотности и упругости неоднозначна, т.к. имеется много веществ с одинаковой плотностью и одинаковыми упругими свойствами. Для того чтобы сузить класс возможных решений, необходимо привлекать различные дополнительные соображения, в частности, соображение о дифференциации элементов в земных недрах. Так, например, было замечено, что если расплавить руду в доменной печи, то вещества, содержащие железо и элементы, стремящиеся с ним объединиться, опускаются вниз, а элементы, имеющие сродство с кислородом, поднимаются вверх.

Многочисленные исследования дали следующие результаты. Кора состоит главным образом из окислов кремния и алюминия. Мантия - примерно на 35% из железа, на 30% из кислорода, на 13% из магния, на 5% из кремния. Ядро, вероятно, состоит из железа. В таблице 2 приведено относительное содержание некоторых элементов на Земле и на Солнце.

Таблица 2

Что видно из таблицы? В основном относительное содержание химических элементов на Земле и на Солнце примерно одинаковое. Следовательно? Земля и Солнце сформировались из одной туманности. Однако есть и резкие различия. Так, исследования показали, что на Земле очень мало водорода и гелия, тогда как Солнце на 70% состоит из водорода и на 29% из гелия (см. §15). Есть отличия и по некоторым другим элементам. Надо сказать, что химический состав Солнца близок к средней космической распространенности элементов во Вселенной. Следовательно, химический состав планет земной группы резко отличается от среднего обилия элементов в космосе. Как это объяснить?

Внутреннее строение планет земной группы может отличаться от Земли, скажем, протяженностью той или иной фазы или даже ее отсутствием. Но в общих чертах оно похоже на строение Земли.