W planetologii i geologicznych The płaszcz o zróżnicowanej niebieskiej obiektu jest warstwą pomiędzy skorupą i rdzenia . Definicja ta wzorowana jest na wewnętrznej strukturze Ziemi , która składa się z rdzenia metalicznego ( żelazo ), płaszcza skalnego ( krzemiany ) oraz skorupy o różnym składzie. Ta sama struktura dotyczy innych planet tellurycznych ( Merkury , Wenus i Mars ) i Księżyc , a także niektóre asteroidy , takie jak Westa . Starożytne asteroidy, które są teraz podzielone, mogły mieć taką samą strukturę. Płaszcz jest na ogół największą i najmasywniejszą warstwą ciała planetarnego.
Mamy również mówić o płaszcz dla zamrożonych ciał podobnych do Plutona i satelitów z planet zewnętrznych . W tym przypadku skorupę i płaszcz tworzą lód ( H 2 O, CH 4i NH 3głównie ciała stałe), podczas gdy rdzeń jest prawdopodobnie skałą krzemianową lub żelazem i krzemianami (zmieszanymi lub rozdzielonymi na dwie warstwy). Niektóre z większych satelitów planet zewnętrznych mają skalistą skorupę i krzemianowy płaszcz.
Te olbrzymie planety ( Jowisz , Saturn , Uran i Neptun ) są skonstruowane w kilku warstwach, ale termin ten płaszcz nie, w ich przypadku, otrzymał powszechnie akceptowanej definicji.
Pierwszego podejścia do istnienia, natury i wielkości płaszcza ciała niebieskiego dostarczają wartości jego średniej gęstości i jego głównego momentu bezwładności , skonfrontowane ze składem mgławicy słonecznej i tym, że rozumiemy od powstania Układu Słonecznego . Dla niektórych ciał dodatkowe ograniczenia narzuca analiza skał ( meteoryty , Mars, Księżyc i oczywiście Ziemia) oraz badania sejsmiczne (Ziemia, Księżyc i wkrótce Mars).
Planeta Merkury ma krzemianowy płaszcz o grubości około 490 km , stanowiący tylko 28% jej masy. Silikatowy płaszcz Wenus ma około 2800 km grubości , co stanowi około 70% jej masy. Krzemian płaszcz Mars około 1600 km grubości, stanowiącej od 74 do 88% jej masy i może być reprezentowana przez Chassignite meteorytów .
Płaszcz Wenus , z pewnością złożony z krzemianów , zajmuje grubość około 2800 km i stanowi 70% jej masy. Płaszcz ten może nadal zawierać dzisiaj (podobnie jak Ziemia dla 2 lub 3 Ga ) ocean magmowy o grubości od 200 do 400 km .
Płaszcz Ziemi zajmuje grubość 2900 km i stanowi 84% objętości Ziemi, 67% jej masy. Obserwacje sejsmiczne wyróżniają trzy warstwy: górny płaszcz ( głębokość 7−35 do 410 km ), strefę przejściową (410 do 660 km ) i dolny płaszcz (660 do 2890 km ).
Górny płaszcz ma chemiczny i mineralogiczny kompozycję o perydotyt : Większość oliwinu , clinopyroxene , orthopyroxene oraz glinowy minerału ( Plagioklaz , spinel lub granat zależności od głębokości). Dolny płaszcz nie ma bardzo odmiennego składu chemicznego, ale jego minerały nie są takie same ze względu na wysokie ciśnienie.
Płaszcz Ziemi jest zasadniczo lity , ale częściowe topnienie płaszcza na grzbietach śródoceanicznych wytwarza skorupę oceaniczną, a częściowe topnienie płaszcza w strefach subdukcji tworzy skorupę kontynentalną . Fuzja skał wytwarza magmę, która unosi się ku powierzchni ( wulkanizm i plutonizm ). Chociaż solidne skały płaszcza są w stanie pełzać w lepki sposób pod wpływem słabych ograniczeń, ale utrzymują się przez miliony lat: jest to konwekcja płaszcza , która jest źródłem tektoniki płyt i upwellingu piór ( gorącego punktu wulkanicznego ). Częściowe topnienie płaszcza na grzbietach śródoceanicznych tworzy skorupę oceaniczną, a częściowe topnienie płaszcza w strefach subdukcji tworzy skorupę kontynentalną .
KsiężycKsiężycowy płaszcz, myśli pochodzą od zestalania w magmowej oceanu, to 1300-1400 km grubości i jest źródłem od klaczy bazaltów . Płaszcz księżycowy może być prawdopodobnie odsłonięty w basenie bieguna południowego-Aitken lub w basenie Crisium . Przedstawia nieciągłość sejsmiczną na głębokości 500 km , prawdopodobnie z powodu zmiany składu.
Zbudowany z krzemianów płaszcz księżycowy był źródłem wysięków bazaltowych, które tworzą „morze” . Jego skały mogły zostać sprowadzone na odkrywkę przez gwałtowne uderzenia, zwłaszcza w Morzu Kryzysowym i na dnie basenu Aitkin położonego na biegunie południowym, największej formacji (o średnicy 2500 km ) i najstarszym księżycu. Widmowe analizach chiński chang'e 4 sondy rzeczywiście wykazują obecność w obfitości oliwinu i piroksen uboga w wapń, minerały oczekiwane dla płaszcza, a które nie znajdują się w innym miejscu na Księżycu.
Płaszcz Marsa zajmuje grubość około 1600 km i stanowi od 74 do 88% jego masy. Dwa naturalne satelity, Fobos i Deimos , wydają się niezróżnicowane, a więc bez płaszcza.
Płaszcz Mars pewnością składa się z krzemianów , a ich skład, mogą być reprezentowane przez chassignites , że meteoryty Mars składają się cumulat z kryształów o oliwinu , pomiędzy którymi znajdują się małe kryształy piroksen , z skaleń i tlenków .
Brak mierzalnego litosferycznego ugięcie pod północnego bieguna wskazuje, że strumień ciepła jest mniejsza niż 7 mW / m 2 , a zatem marsjańska płaszcza jest, w porównaniu z płaszczem Ziemi , znacznie zubożony w pierwiastkami radioaktywnymi, takimi jak uran , tor i potasu .
Wiele asteroid, podobnie jak planety ziemskie , podzieliło się na metaliczne jądro , krzemianowy płaszcz i skorupę . Dotyczy to zwłaszcza (4) Westy , której meteoryty HED są najprawdopodobniej próbkami skorupy ( eukrytów ) i płaszcza ( diogenity ).
Dawne duże zróżnicowane asteroidy również musiały zostać podzielone, fragmenty ukazujące na swojej powierzchni skały płaszcza lub jądra. Te fragmenty znajdują się dziś wśród małych i średnich asteroid. Skały na powierzchni planetoid typu A wykazują widmo odbicia charakterystyczne dla dużej zawartości oliwinu (>80%). Szczegółowa analiza widma części tych planetoid wskazuje, że oliwin około 80% z nich byłby magnezem, a więc typowym dla płaszcza planetoid zróżnicowanych.
Z ponad 100 000 planetoid obserwowanych przez Sloan Digital Sky Survey (SDSS) znanych jest tylko 35 asteroid typu A. Ekstrapolacja na niezbadane obszary i wielkości pozwala oszacować całkowitą liczbę asteroid typu A o średnicy większej niż 2 km w pasie głównym na 600 , z czego około 480 jest zróżnicowanych i obecnych na powierzchni skał płaszcza.
Rzadkość meteorytów bogatych w oliwin magnezowy i asteroidy typu A (podczas gdy zidentyfikowano dużą liczbę planetoid o powierzchniach bazaltowych lub metalicznych ) stanowi problem, który jest identyfikowany od dziesięcioleci i nazywany jest problemem brakującego płaszcza ( " Problem brakujących powłok " ) lub Wielkiej DUNIT brak ( «Wielkie niedobór dunites » ).
Trzy z czterech galileuszowych satelitów Jowisza mają płaszcz krzemianowy:
Tytan (satelita Saturna ) i Tryton (satelita Neptuna ) mają płaszcz z lodu.
Pod warstwą wody o miąższości około 100 km gęstość Europy sugeruje, że ma ona strukturę podobną do planet ziemskich i dlatego składa się głównie ze skał krzemianowych .
Szacuje się, że skorupa lodowa przeszłaby sekularną migrację od 70 do 80 ° - przewracając się prawie pod kątem prostym - co byłoby bardzo mało prawdopodobne, gdyby lód był sztywno przymocowany do płaszcza.
Oprócz ocieplenia pływowego wnętrze Europy może być również ogrzewane przez rozpad substancji radioaktywnych wewnątrz skalnego płaszcza, podobnie jak ma to miejsce na Ziemi.
Ponieważ księżyc obraca się synchronicznie w stosunku do Jowisza, zawsze utrzymuje w przybliżeniu tę samą orientację w stosunku do planety. Znane są zatem modele naprężeń i parametry pływów, co sugeruje, że lód morski powinien wykazywać charakterystyczny i przewidywalny wzorzec dyslokacji. Jednak szczegółowe zdjęcia pokazują, że tylko geologicznie młodsze regiony zgadzają się z tą prognozą. Pozostałe regiony różnią się od orientacji przewidzianych przez modele, zwłaszcza że są stare.
Jednym z proponowanych wyjaśnień jest to, że powierzchnia obraca się nieco szybciej niż jej wnętrze, co jest możliwe ze względu na przypuszczalną obecność podziemnego oceanu, który mechanicznie oddzieliłby ruchy powierzchni Europy i jej płaszcza w odniesieniu do przyciągania grawitacyjnego Jowisza. Dodatkowe efekty pływowe wywierane na pokrywę lodową w wyniku tego przemieszczenia zapewniają poprawkę zgodną z obserwowanymi zjawiskami. Porównanie zdjęć Voyagera i Galileo pozwala określić górną granicę prędkości hipotetycznego poślizgu: pełny obrót zewnętrznego sztywnego kadłuba w porównaniu z wnętrzem Europy zajęłby co najmniej 12 000 lat.
W 2015 roku ogłoszono, że sól z podziemnego oceanu może pokryć niektóre cechy geologiczne Europy, co sugeruje, że ocean wchodzi w interakcje z dnem morskim. Mogłoby to potencjalnie decydować o możliwości zamieszkania w Europie bez konieczności wiercenia lodu. Ta możliwa obecność ciekłej wody w kontakcie ze skalistym płaszczem Europy jest motywacją do wysłania sondy.