ژئو فیزیک

چگالی سنگهای تشکیل دهنده پوسته زمین از 3.3 گرم بر سانتیمتر مکعب تجاوز نمی‌نماید. چگالی ماده بخشهای درونی زمین بایستی به مقدار قابل توجهی بیشتر باشد، زیرا با افزایش ژرفا ، فشار نیز به سرعت افزایش می‌یابد. طبق محاسبات دانشمندان ، چگالی ماده زمین در مرز پرده و هسته ، در ژرفای 2900 کیلومتری ، 5.7 gr/cm³ می‌باشد و درست پایینتر از این مرز ، با یک جهش تا (9.3 - 9.7) gr/cm³ افزایش می‌یابد. و چگالی در مرکز زمین به (12.2 - 12.5) gr/cm³ می‌رسد.

فشار درونی زمین

فشار در هر نقطه درون زمین با وزن ستونی از ماده با برش عرضی 1cm² و ارتفاع مساوی با فاصله نقطه مذکور تا سطح زمین ، اندازه گیری می‌شود. فشار با ازدیاد ژرفا خیلی افزایش یافته و در مرز پایینی پوسته زمین به 13000 اتمسفر (جو) (واحد فشار است که برابر با فشار 760 میلیمتر ستون جیوه می‌باشد)، در مرز پرده با هسته به 1.4 میلیون اتمسفر و در مرکز زمین به بیش از 3 میلیون اتمسفر می‌رسد.

درجه حرارت زمین

درجه گرما در رویه زمین ، تا حدود زیادی متفاوت است. مثلا در بیابانهای آسیای میانه ، در تابستان ، خاک تا هفتاد درجه سانتیگراد و بیشتر از آنها داغ و در زمستان تا 30- درجه سانتیگراد یخ می‌زند. اما با ازدیاد ژرفا ، دامنه نوسان موسمی ، درجه حرارت تدریجا کم گردیده و بطور متوسط ، یک درجه در هر 33 متر افزایش می‌یابد. عمقی بر حسب متر که در طی آن حرارت یک درجه افزایش می‌یابد، به نام گام زمین گرمایی معروف است. و اما تغییر درجه حرارت در واحد طول را شیب زمین گرمایی می‌گویند.

هرگاه گرما حتی با کمترین شیب زمین گرمایی تا مرکز زمین افزایش می‌یافت، آنگاه در مرکز سیاره به 46000 درجه سانتیگراد می‌رسید. اما در عمق معینی افزایش شیب زمین گرمایی تقریبا متوقف می‌شود. به نظر برخی دانشمندان ، درجه حرارت در مرکز زمین از حدود 4000 - 5000 درجه سانتیگراد تجاوز نمی‌کند.

این حقیقت که درجه گرما با عمق افزایش می‌یابد، حاکی از آن است که از اعماق زمین به سطح آن بدون وقفه جریان حرارتی بالا می‌آید و زمین آنرا به کیهان پخش می‌کند. در نتیجه این امر طبق محاسبه دانشمندان ، زمین باید در ظرف 40 میلیون سال کاملا سرد می‌گشت اما این ضایعات انرژی با نیروی گرمایی زمین دایما از محل گرمای درون آن جبران می‌گردد. منابع این گرما از این قرار است: انرژی ناشی از تجزیه عناصر رادیواکتیو ، انرژی آزاد شده در اثر فعل و انفعالات شیمیایی و حرکت تکتونیک یا زمین ساختی ، انرژی ناشی از تبدیل ماده از یک حالت فازی به حالت دیگر و غیره.

در بخش بالایی پرده ، در ژرفای 50 الی 100 کیلومتر ، ناحیه کمترین رسانایی گرما واقع است. این ناحیه گو اینکه حرارت را در اعماق زمین حس کرده و آنرا از انتقال به سطح زمین باز می‌دارد. در ارتباط با این امر ، اظهار عقیده شده که پوسته زمین وارد مرحله سرد شدن تدریجی گشته ، در صورتی که قسمتهای ژرف کره زمین هنوز می‌توانند گرم شوند.

مغناطیس زمین

پیرامون زمین را میدان مغناطیسی که مغناطوسفر یا مغناطو کره نامیده می‌شود احاطه نموده است. مغناطو کره توسط دو عامل مشخص می‌شود: انحراف مغناطیسی و شیب مغناطیسی. انحراف مغناطیسی عبارت است از زاویه انحراف عقربه مغناطیسی از نصف النهار جغرافیایی مورد نظر.

خطوط واصل نقاط دارای انحراف مغناطیسی مساوی که خطوط هم گوشه نام دارند، در جنوب و شمال قطبین مغناطیسی که مخالف قطبین جغرافیایی است، همگرا می‌شود. در نیمکره شمالی ، قطب مغناطیسی در نقطه‌ای 70 درجه و 5 دقیقه و 30 ثانیه عرض شمالی و 96 درجه و 45 دقیقه و 3 ثانیه طول غربی و قطب مغناطیس جنوبی در نقطه‌ای با 75 درجه و 6 دقیقه عرض جنوبی و 154 درجه و 8 دقیقه طول شرقی واقع است. بعضی از محققان ، عدم تطابق قطبهای مغناطیسی و جغرافیایی را به توزیع نایکنواخت خشکی و آب در زمین توجیه می‌نمایند.

شیب مغناطیسی عبارت است از زاویه میان عقربه مغناطیسی نسبت به افق (در نیمکره شمالی سر شمالی عقربه و در نیمکره جنوبی عقربه به افق متمایل می‌شود). ضمن حرکت از استوا به سوی قطبین ، شیب مغناطیس افزایش می‌یابد. خط واصل نقاط دارای شیب صفر استوای مغناطیسی نام دارد. استوای مغناطیسی ، استوای جغرافیایی را در دو نقطه ، یکی با ˚169 طول شرقی و دیگری با ˚23 طول غربی به جنوب و در نیمکره شرقی به شمال منحرف می‌گردد. در قطبین مغناطیسی شیب به ˚90 می‌رسد.