Η Γη αποτελείται από τέσσερα κύρια στρώματα: τον φλοιό, τον μανδύα, τον εξωτερικό πυρήνα και τον εσωτερικό πυρήνα. Ενώ τα περισσότερα από τα στρώματα είναι κατασκευασμένα από στερεό υλικό, υπάρχουν πολλά στοιχεία που υποδηλώνουν ότι ο εξωτερικός πυρήνας είναι πράγματι υγρός. Η πυκνότητα, τα δεδομένα σεισμικών κυμάτων και το μαγνητικό πεδίο της Γης παρέχουν πληροφορίες όχι μόνο για τη δομή αλλά και για τη σύνθεση του πυρήνα της Γης.
Δομή του πυρήνα
Το National Geographic σημειώνει ότι ο πυρήνας στο σύνολό του είναι το βαθύτερο και πιο ζεστό στρώμα της Γης. Είναι κατασκευασμένο σχεδόν εξ ολοκλήρου από μέταλλο. Ο εξωτερικός πυρήνας αποτελείται από κράμα σιδήρου και νικελίου. Αυτά είναι δύο από τα πιο κοινά μέταλλα στον πλανήτη. Στην επιφάνεια, το νικέλιο και ο σίδηρος βρίσκονται σχεδόν πάντα σε στερεά μορφή. Ο εξωτερικός πυρήνας έχει βάθος περίπου 2.300 χιλιόμετρα (1.430 μίλια) και κυμαίνεται σε θερμοκρασία μεταξύ 4.000 και 5.000 βαθμούς Κελσίου (7.200 και 9.000 βαθμούς Φαρενάιτ). Ο εσωτερικός πυρήνας, αντίθετα, είναι κατασκευασμένος σχεδόν εξ ολοκλήρου από σίδηρο και έχει πάχος μόνο 1.200 χιλιόμετρα (750 μίλια). Αυτό το στρώμα είναι εξαιρετικά ζεστό, μεταξύ 5.000 και 7.000 βαθμών Κελσίου (9.000 και 13.000 βαθμούς Fahrenheit), αλλά η πίεση που ασκείται από τη μάζα του υπόλοιπου πλανήτη εμποδίζει αυτό το στρώμα τήξη.
Πυκνότητα και βαρύτητα
Ο Sir Isaac Newton έκανε την πρώτη παρατήρηση σχετικά με την πυκνότητα του πυρήνα της Γης περισσότερο από τρεις αιώνες πριν. Σύμφωνα με την Αμερικανική Γεωλογική Έρευνα, ο Νεύτωνας, ένας Άγγλος επιστήμονας, υπέθεσε ότι βασίστηκε στις παρατηρήσεις του για άλλους πλανήτες και άλλα δεδομένα που είχε συλλέξει από τις μελέτες του δύναμη βαρύτητας και βαρυτική έλξη, η μέση πυκνότητα της Γης ήταν διπλάσια από αυτή των πετρωμάτων που βρέθηκαν στην επιφάνειά της, και έτσι ο πυρήνας της Γης πρέπει να αποτελείται από πολύ πυκνότερο υλικό όπως μέταλλο.
Δεδομένα σεισμικών κυμάτων
Τα δεδομένα σεισμού παρέχουν περισσότερες πληροφορίες για τη σύνθεση του κέντρου της Γης. Κατά τη διάρκεια ενός σεισμού, η ενέργεια απελευθερώνεται σε κύματα που ταξιδεύουν σε όλα τα στρώματα της Γης. Οι δύο τύποι κυμάτων που απελευθερώνονται είναι πρωτεύοντα κύματα, ή κύματα Ρ και δευτερεύοντα (διάτμηση) κύματα ή κύματα S. Τόσο τα κύματα Ρ όσο και τα κύματα S μπορούν να ταξιδέψουν μέσω στερεών, αλλά τα μόνα κύματα P μπορούν να ταξιδέψουν μέσω υγρών. Τα δεδομένα σεισμικών κυμάτων δείχνουν ότι τα κύματα S δεν διέρχονται από τον εξωτερικό πυρήνα, και έτσι αυτό το τμήμα του εσωτερικού του πλανήτη πρέπει να είναι υγρό.
Το μαγνητικό πεδίο της Γης
Αυτή η Γη έχει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που μπορεί επίσης να αποδοθεί σε έναν υγρό εξωτερικό πυρήνα. Σύμφωνα με το PBS.org, ο εξωτερικός πυρήνας, μαζί με τον εσωτερικό πυρήνα, σχηματίζει μια δύναμη Coriolis που διατηρεί διαρκώς τη γεωμαγνητική δομή της Γης. Η περιστροφή της Γης προκαλεί την περιστροφή του υγρού εξωτερικού πυρήνα σε αντίθετη κατεύθυνση. Το υγρό μέταλλο του εξωτερικού πυρήνα διέρχεται από ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο παράγει ηλεκτρικό ρεύμα. Καθώς το ρεύμα συνεχίζει να ρέει, δημιουργείται μια ισχυρότερη μαγνητική δύναμη. Αυτό δημιουργεί έναν αυτοσυντηρούμενο κύκλο μαγνητικής δύναμης.
