تعد كثافة وشاح الأرض جانبًا مهمًا في فهم بنية الأرض وتكوينها. الوشاح هو طبقة الأرض التي تقع بين القشرة واللب وهي أكبر طبقة من حيث الحجم. وتتكون من صخور ومعادن تتعرض لدرجات حرارة وضغوط عالية. تختلف كثافة الوشاح وفقًا لتكوينه ودرجة حرارته وضغطه.
كثافة وشاح الأرض
- تقدر كثافة وشاح الأرض بحوالي 3.3 جم / سم 3. هذا أعلى من كثافة القشرة التي يبلغ متوسط كثافةها 2.7 جم / سم 3. ترجع كثافة الوشاح إلى وجود العناصر الثقيلة مثل الحديد والمغنيسيوم والسيليكون. هذه العناصر موجودة في الوشاح أكثر منها في القشرة.
- كثافة الوشاح ليست موحدة في جميع أنحاء حجمها بأكمله. هناك مناطق في الوشاح أكثر كثافة من غيرها. يرجع هذا الاختلاف في الكثافة إلى الاختلافات في درجة الحرارة والضغط والتركيب. يُعتقد أن المناطق الأكثر كثافة في الوشاح ناتجة عن تراكم العناصر الأثقل، بينما يُعتقد أن المناطق الأقل كثافة ناتجة عن تراكم العناصر الأخف.
يستخدم العلماء طرقًا مختلفة لقياس كثافة الوشاح. تتمثل إحدى الطرق في تحليل سرعة الموجات الزلزالية التي تنتقل عبر باطن الأرض. الموجات الزلزالية هي موجات من الطاقة تنطلق من الزلازل أو الانفجارات. من خلال تحليل سرعة واتجاه هذه الموجات أثناء انتقالها عبر الوشاح يمكن للعلماء تحديد كثافة الوشاح.
طريقة أخرى هي دراسة خصائص معادن الوشاح في إعدادات المختبر. من خلال تعريض معادن الوشاح لدرجات حرارة عالية وضغوط مماثلة لتلك الموجودة في الوشاح، يمكن للعلماء دراسة سلوكها وخصائصها.
ترتبط كثافة وشاح الأرض ارتباطًا وثيقًا بالحمل الحراري، وهي العملية التي يتم من خلالها نقل الحرارة من باطن الأرض إلى سطحها. تؤدي اختلافات الكثافة داخل الوشاح إلى ارتفاع المادة الساخنة وتبريد المادة. عملية الحمل هذه مسؤولة عن حركة الصفائح التكتونية، والتي بدورها تسبب الزلازل والانفجارات البركانية وأنشطة جيولوجية أخرى.
