Antwoord:
Zowel de buitenste als de binnenste kernen zijn meestal gemaakt van ijzer en nikkel. Deze zijn gesmolten in de buitenste kern, maar hoge druk vaste stoffen in de binnenste kern.
Uitleg:
Er zijn in wezen drie soorten materie waaruit vaste lichamen in de ruimte kunnen worden gevormd:
Ices zijn vaste stoffen met een lage temperatuur, zoals waterijs of methaanijs, die een lage dichtheid hebben, vluchtig zijn en chemisch meestal worden gemaakt van verschillende combinaties van waterstof, koolstof, stikstof en zuurstof.
Rocks zijn relatief niet-vluchtige vaste stoffen die zwaardere elementen bevatten, meestal (althans in ons zonnestelsel) meestal gemaakt van zuurstof, silicium en verschillende metalen zoals natrium, magnesium, aluminium, calcium en ijzer. Rotsen verschillen van ijs in die zin dat ze bij hoge temperaturen solide blijven en dus relatief dicht bij sterren kunnen bestaan, bijvoorbeeld op aarde. Ze kunnen echter vloeibaar zijn in de hete interieurs van grote lichamen zoals de aarde.
Metals zijn het dichtste type vaste stof in de ruimte. Ze zijn gemaakt van over het algemeen zwaardere metalen die niet chemisch zijn gecombineerd. De meest voorkomende metalen elementen die niet-gecombineerd blijven, althans in ons zonnestelsel, zijn ijzer gevolgd door nikkel. Net als stenen, kunnen metalen diep in de hete interieurs van grote lichamen vloeibaar zijn, zoals we zien in de structuur van de aarde.
Met hun hoge dichtheid, neigen metalen om naar beneden / naar binnen te zinken in grote vaste lichamen onder zwaartekracht wanneer de vaste lichamen vers gevormd en heet zijn (een proces genaamd differentiatie, http://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_differentiation). Dus de ijzer- en nikkelrijke metalen eindigen overweldigend in de kern. In het geval van de aarde weten we dat in een deel van de kern het metaal is gesmolten (buitenste kern), maar binnenin die vloeistof is hogedruk massief metaal (binnenste kern).
De dichtheid van de kern van een planeet is rho_1 en die van de buitenste schil is rho_2. De straal van kern is R en die van planeet is 2R. Het gravitatieveld aan de buitenkant van de planeet is hetzelfde als aan de oppervlakte van de kern, wat is de verhouding rho / rho_2. ?
3 Stel dat de massa van de kern van de planeet m is en die van de buitenste schil is m 'Dus, veld op het oppervlak van de kern is (Gm) / R ^ 2 En op het oppervlak van de schaal zal het (G (m + m ')) / (2R) ^ 2 Gegeven, beide zijn gelijk, dus, (Gm) / R ^ 2 = (G (m + m')) / (2R) ^ 2 of, 4m = m + m 'of, m' = 3m Nu, m = 4/3 pi R ^ 3 rho_1 (massa = volume * dichtheid) en, m '= 4/3 pi ((2R) ^ 3 -R ^ 3) rho_2 = 4 / 3 pi 7R ^ 3 rho_2 Vandaar dat 3m = 3 (4/3 pi R ^ 3 rho_1) = m '= 4/3 pi 7R ^ 3 rho_2 Dus, rho_1 = 7/3 rho_2 or, (rho_1) / (rho_2 ) = 7/3
Wat scheidt de binnenste kern van de buitenste kern?
De binnenkern (van 5100 km diepte tot midden) is solide met een dichtheid tot 13 gm / cc, bijna De buitenkern (2800 - 5100 km) heeft een uiterst laag viskeuze vloeistof die zich onderscheidt, in vorm, van vloeistof. door de mantel-kern grens, is de buitenste kern misschien niet bolvormig. Voortplanting van seismische golven, gedeeltelijk met reflectie, markeert de scheiding tussen mantel en buitenste kern. Alleen primaire golven komen binnen. Zeer sterke primaire golven komen binnen en verlaten de binnenkern. Dit onderzoek moet voor altijd doorgaan, voor beter dan precisie.
Waarom reizen P-golven sneller door de binnenste kern dan de buitenste kern?
Ik denk dat het komt door de hogere dichtheid. De enorme druk in de binnenste kern betekent dat verbindingen tussen de (voornamelijk) ijzer- en nikkelatomen 'platgedrukt' worden. Dit verhoogt hun energie en bijgevolg hun stijfheid. De snelheid van elke golf wordt bepaald door de sterkte van de herstellende kracht, wat verklaart waarom golven sneller reizen op een bovenste gitaarsnaar (om een hogere frequentie op te leveren voor dezelfde (halve) golflengte) dan op een 'losser' (lagere spanning, lagere herstelkracht) onderste string.