home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / sci / geo / meteorol / 2818 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-08-21  |  4.5 KB
  1. Xref: sparky sci.geo.meteorology:2818 sci.physics:13240
  2. Path: sparky!uunet!cis.ohio-state.edu!zaphod.mps.ohio-state.edu!malgudi.oar.net!caen!uakari.primate.wisc.edu!news.larc.nasa.gov!lll-winken!s119.es.llnl.gov!shaw
  3. From: shaw@s119.es.llnl.gov (Henry Shaw 510 423-4645)
  4. Newsgroups: sci.geo.meteorology,sci.physics
  5. Subject: Re: pressure at the center of the earth?
  6. Keywords: pressure, earth core, blackhole, truth or consequences
  7. Message-ID: <134082@lll-winken.LLNL.GOV>
  8. Date: 21 Aug 92 17:10:40 GMT
  9. References: <sv#ns=b@quantum.on.ca> <25627@dog.ee.lbl.gov>
  10. Sender: usenet@lll-winken.LLNL.GOV
  11. Followup-To: sci.geo.meteorology
  12. Distribution: na
  13. Organization: Earth_Sciences_Dept.,_LLNL
  14. Lines: 62
  15. Nntp-Posting-Host: s119.es.llnl.gov
  16.  
  17. In article <25627@dog.ee.lbl.gov>, sichase@csa3.lbl.gov (SCOTT I CHASE) writes:
  18. |> In article <sv#ns=b@quantum.on.ca>, ajedgar@quantum.on.ca (Andrew Edgar) writes...
  19. |> >To settle a difference of opinion <grin> I would be most grateful
  20. |> >for an answer and explanation for this question:
  21. |> > 
  22. |> >    "What is the pressure at or near the center of the earth,
  23. |> >     is it very large or very small?"
  24. |> 
  25. |> The center of the Earth undoubtedly contains a cherry - just like those
  26. |> liquor filled chocolates.   
  27. |> 
  28. |> Back to physics...  The center of the Earth is under tremendous pressure.
  29. |> How could it be any other way?  The liquid core is under so much pressure
  30. |> that geologists believe (though I don't think that the experimental evidence 
  31. |> is entirely conclusive) that there is a solid center to the core - tremendously
  32. |> hot metal which is solidified under the pressure.
  33.  
  34. The experimental evidence is pretty much entirely conclusive.  The evidence that the inner 
  35. core is solid while the outer core is liquid is the fact that the inner core transmits acoustic 
  36. shear waves (from earthquakes), while the outer core does not.   The ability to transmit shear 
  37. waves requires a non-zero rigidity, which solids have but liquids do not.
  38.  
  39. You may now be thinking, "if the outer core does not transmit shear waves, then how do they ever 
  40. get past the outer liquid core to the inner core so that we can see that the inner core *does* 
  41. transmit them?"  The answer lies in the fact that compressional waves (which can propagate through 
  42. the liquid outer core) reflect off the inner/outer core boundary.  In doing so, some of the energy 
  43. is converted to a shear wave in the inner core.  This wave propagates through the inner core until 
  44. it reaches the boundary again, where it can generate another compressional wave that continues to 
  45. propagate through the outer core.  We see the results of this compression-shear-compression 
  46. conversion process in the seismic records of large earthquakes.
  47.  
  48. |> 
  49. |> No planet-sized self-gravitating object could easily be constructed so 
  50. |> that the center was a low-pressure region.  The object would have to have 
  51. |> some kind of supporting structure outside the central region that could
  52. |> withstand the huge pressure from above without transmitting through to the
  53. |> core.  Maybe a cold solid diamond sphere with a central hollow...  
  54. |> 
  55.  
  56. The density structure of the earth is constrained by both acoustic wave travel times (the sound 
  57. velocity structure) as well as free oscillations of the earth (i.e., the vibrational normal modes 
  58. that are excited by really really big earthquakes).
  59.  
  60. The density at the center of the earth is approximately 13 g/cc, while the pressure (which you get 
  61.  by integrating -g(z) rho(z) dz, where g(z) is the acceleration due to gravity at a radius z, and 
  62. rho(z) is the density at z) is approximately 3.63 x 10^6 bars. = 3.63 x 10^11 Pa.
  63.  
  64. While we're on the subject of the interior of the earth, a little known fact among even most 
  65. scientists is that the gravitational acceleration does *not* fall off monotonically with 
  66. decreasing radius within the earth.  This is because the earth has a highly non-uniform internal 
  67. density.  The acceleration actually rises to a maximum of ~10.01 m/s^2 as you go down from 
  68. the surface to a depth of about 250km (the upper/lower mantle bouindary).  It then decreases to 
  69. about 9.93 m/s^2 at about 850km.  The it starts rising again as you approach the core/mantle 
  70. boundary (the core is *much* denser than the mantle).  It maxes out at a value of ~10.7 m/s^2 
  71. at the core/mantle boundary, then decreases monotonically to zero at the center of the earth.
  72.  
  73.  
  74. -- 
  75. Henry Shaw, Earth Sciences Dept., LLNL |    All opinions are my own.
  76. Internet: shaw4@llnl.gov               |  
  77. CIS: 76347,2523                        |
  78. Fidonet: Henry Shaw at 1:161/55        |
  79.