Номер 1, страница 261 - гдз по физике 11 класс учебник Касьянов

Вопросы. § 71. Эволюция планет земной группы. Глава 9. Эволюция Вселенной - номер 1, страница 261.

В О П Р О С Ы

1. Каков состав ядер планет земной группы?

Каков состав ядер планет земной группы?

Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) имеют схожее внутреннее строение, которое включает в себя центральное металлическое ядро, окруженное силикатной мантией и корой. Основными компонентами ядер этих планет являются железо ($Fe$) и никель ($Ni$). Однако состав, размер и физическое состояние (жидкое или твердое) ядер у каждой планеты имеют свои особенности.

• Земля: Ядро Земли изучено наиболее подробно с помощью сейсмологических данных. Оно состоит из двух частей: жидкого внешнего ядра и твердого внутреннего ядра. Обе части состоят преимущественно из железо-никелевого сплава. Во внешнем ядре, по оценкам, содержится до 10-15% более легких элементов, таких как сера, кислород, кремний и углерод. Эти примеси понижают температуру плавления сплава. Внутреннее ядро считается почти полностью состоящим из твердого железа и никеля.
• Меркурий: Эта планета обладает аномально большим ядром, которое составляет около 85% от радиуса планеты (для сравнения, у Земли — около 55%). Предполагается, что ядро Меркурия, как и у Земли, богато железом и никелем. Данные космического аппарата MESSENGER указывают на то, что ядро, вероятно, частично расплавлено (имеет жидкую внешнюю часть) и, возможно, даже обладает твердым внутренним ядром, подобно Земле. Наличие у Меркурия собственного магнитного поля подтверждает существование жидкой, конвектирующей части ядра.
• Венера: Внутреннее строение Венеры, "сестры" Земли по размеру и массе, предположительно очень схоже с земным. Считается, что у нее есть металлическое ядро, состоящее из железа и никеля. Однако, в отличие от Земли, у Венеры отсутствует глобальное магнитное поле. Это может означать, что ее ядро либо полностью жидкое (и в нем нет конвекции, необходимой для генерации поля), либо полностью затвердело, либо конвекция в жидком ядре по каким-то причинам прекратилась. Точный состав и состояние ядра Венеры остаются предметом исследований.
• Марс: Ядро Марса меньше и менее плотное, чем у Земли. Данные, полученные спускаемым аппаратом InSight, позволили уточнить его характеристики. Ядро Марса полностью жидкое и состоит из железо-никелевого сплава с большой примесью более легких элементов, в основном серы (около 20% по массе). Также могут присутствовать кислород, углерод и водород в меньших количествах. Высокое содержание серы значительно понижает температуру плавления, объясняя, почему ядро до сих пор остается жидким, несмотря на более быстрое остывание Марса по сравнению с Землей.

Таким образом, общим для всех планет земной группы является наличие железо-никелевого ядра. Различия заключаются в его относительном размере, физическом состоянии (соотношении твердой и жидкой фаз) и количестве примесей легких элементов.

Ответ: Ядра планет земной группы состоят в основном из железа и никеля. В зависимости от планеты, в состав ядра также могут входить в значительном количестве более легкие элементы, такие как сера, кислород, кремний и углерод.