Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Sziklák és ásványok laboratóriumi kísérletei
- Szeizmikus hullámok mérése
- Mágneses és gravitációs bizonyítékok
Széles körben elfogadott tény, hogy a Föld belseje több rétegből áll: a kéregből, a köpenyből és a magból. Mivel a kéreg könnyen hozzáférhető, a tudósok gyakorlati kísérleteket végeztek annak összetételének meghatározására; A távolabbi köpeny és mag tanulmányozása korlátozottabb lehetőségekkel rendelkezik, így a tudósok a szeizmikus hullámok és a gravitáció elemzésére, valamint a mágneses vizsgálatokra is támaszkodnak.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A tudósok közvetlenül elemezhetik a Föld kéregét, ám szeizmikus és mágneses elemzésekre támaszkodnak a Föld belsejének vizsgálatához.
Sziklák és ásványok laboratóriumi kísérletei
Ahol a kéreg zavart, könnyen látható különböző anyagok rétegei, amelyek lerakódtak és tömörültek. A tudósok felismerik a sziklák és az üledékek mintázatait, és ki tudják értékelni a kőzetek és a Föld különböző mélységéből vett minták összetételét a rutinszerű ásatások és a laboratóriumi geológiai kutatások során. Az Egyesült Államok Földtani Survey Kutatóközpontja az elmúlt 40 évben egy sziklamagot és dugványtárolót gyűjtött össze, és ezeket a mintákat kutatásra rendelkezésre bocsátotta. A sziklamagokat, amelyek hengeres szelvények vannak a felszínre hozva, és a dugványokat (homokszerű részecskék) megőrizhetjük a lehetséges újraelemzés céljából, mivel a technológia javítása lehetővé teszi a mélyebb tanulmányozást. A vizuális és kémiai elemzések mellett a tudósok megkísérelik a mély körülményeket is szimulálni a földkéreg alatt, melegítve és préselve a mintákat, hogy megismerjék, hogyan viselkednek ezekben a körülmények között. További információk a Föld összetételéről a meteoritok tanulmányozásából származnak, amelyek információt szolgáltatnak a Naprendszerünk valószínű eredetéről.
Szeizmikus hullámok mérése
A föld közepére lehetetlen fúrni, tehát a tudósok a földfelszín alatt fekvő anyag közvetett megfigyeléseire támaszkodnak szeizmikus hullámok felhasználásával és tudásukra, hogy ezek a hullámok hogyan mozognak egy földrengés alatt és után. A szeizmikus hullámok sebességét befolyásolják az anyag tulajdonságai, amelyeken a hullámok áthaladnak; az anyag merevsége befolyásolja ezen hullámok sebességét. Ha megmérjük azt az időtartamot, amely alatt bizonyos hullámok eljutnak a földrengés utáni szeizmométerhez, akkor megmutathatjuk, hogy az anyag milyen tulajdonságokkal rendelkezik a hullámok során. Ha egy hullám eltérő összetételű réteggel találkozik, akkor megváltozik az irány és / vagy a sebesség. A szeizmikus hullámoknak két típusa létezik: P-hullámok vagy nyomáshullámok, amelyek mind folyadékon, mind szilárd anyagon mennek keresztül, és S-hullámok, vagy nyíróhullámok, amelyek szilárd anyagon mennek keresztül, de nem folyadékok. A P hullámok a kettő közül a gyorsabbak, és a köztük lévő távolság becsülheti meg a földrengés távolságát. Az 1906-os szeizmikus vizsgálatok azt mutatják, hogy a külső mag folyékony és a belső mag szilárd.
Mágneses és gravitációs bizonyítékok
A Föld rendelkezik egy mágneses mezővel, amelynek oka lehet akár állandó mágnes, akár ionizált molekulák, amelyek folyékony közegben mozognak a Föld belsejében. Az állandó mágnes nem létezhet a Föld közepén található magas hőmérsékleten, így a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a mag folyékony.
A Földnek is van gravitációs tere. Isaac Newton nevet adott a gravitáció fogalmának, és rájött, hogy a gravitációt a sűrűség befolyásolja. Ő volt az első, aki kiszámította a föld tömegét. A gravitációs mérésekkel és a Föld tömegével kombinálva a tudósok megállapították, hogy a Föld belsejének sűrűbbnek kell lennie, mint a kéreg. A 3 g / köbcentiméter szikla sűrűség és a 10 g / köbcentiméter fémek sűrűségének összehasonlítása a Föld átlagos sűrűségével, 5 g / köbcentiméter, lehetővé tette a tudósok számára, hogy megállapítsák, hogy a Föld középpontjában fém van-e.