On üldtunnustatud, et Maa sisemus koosneb mitmest kihist: koorest, mantlist ja südamikust. Kuna koor on hõlpsasti ligipääsetav, on teadlased saanud selle koostise määramiseks teha praktilisi katseid; kaugema mantli ja südamiku uuringutel on piiratud võimaluste proovid, nii et teadlased toetuvad ka seismiliste lainete ja gravitatsiooni analüüsidele, samuti magnetilistele uuringutele.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Teadlased saavad otseselt analüüsida maakoort, kuid nad toetuvad Maa siseruumide uurimiseks seismilistele ja magnetilistele analüüsidele.
Laboratoorsed katsed kivimite ja mineraalidega
Seal, kus koor on häiritud, on hõlpsasti näha erinevate materjalide kihte, mis on settinud ja tihendatud. Teadlased tunnevad nende kivimite ja setete mustreid ning oskavad hinnata kivimite ja - muud proovid, mis on võetud Maa erinevatest sügavustest tavapäraste kaevetööde ja geoloogiliste uuringute käigus labor. Ameerika Ühendriikide geoloogiateenistuse põhiuuringute keskus on viimase 40 aasta jooksul kogunud kivimituuma ja pistikute hoidlat ning teinud need proovid uurimiseks kättesaadavaks. Kivimi südamikud, mis on pinnale toodud silindrilised sektsioonid, ja pistikud (liivataolised osakesed) hoitakse potentsiaalseks uuesti analüüsimiseks, kuna tehnoloogia täiustamine võimaldab põhjalikumat uurimist. Lisaks visuaalsetele ja keemilistele analüüsidele püüavad teadlased simuleerida ka sügaval maakoore all olevaid tingimusi, soojendades ja pigistades proove, et näha, kuidas nad sellistes tingimustes käituvad. Maa koostise kohta saab lisateavet meteoriitide uurimisest, mis annavad teavet meie päikesesüsteemi tõenäolise päritolu kohta.
Seismiliste lainete mõõtmine
Maa keskele on võimatu puurida, nii et teadlased toetuvad aine valetamise kaudsetele vaatlustele seismiliste lainete abil ja nende teadmise kohta, kuidas need lained animaali ajal ja pärast seda liiguvad maavärin. Seismiliste lainete kiirust mõjutavad materjali omadused, mida lained läbivad; materjali jäikus mõjutab nende lainete kiirust. Pärast maavärinat seismomeetri juurde jõudmiseks kuluvate aegade mõõtmine võib näidata materjalide spetsiifilisi omadusi, millega lained kokku puutusid. Kui laine kohtub erineva koostisega kihiga, muudab see suunda ja / või kiirust. Seismilisi laineid on kahte tüüpi: P-lained ehk rõhulained, mis läbivad nii vedelikke kui ka tahkeid aineid, ja S-lained ehk nihkelained, mis läbivad tahkeid aineid, kuid mitte vedelikke. P-lained on neist kahest kiiremad ja nende vahe annab hinnangu maavärina kaugusele. Seismilised uuringud aastast 1906 näitavad, et välimine südamik on vedel ja sisemine südamik on tahke.
Magnetilised ja gravitatsioonilised tõendid
Maal on magnetväli, mis võib olla tingitud kas püsimagnetist või ioniseeritud molekulidest, mis liiguvad vedelas keskkonnas Maa sisemuses. Maa keskel leitud kõrgel temperatuuril ei saanud püsimagnet olemas olla, nii et teadlased jõudsid järeldusele, et südamik on vedel.
Maal on ka gravitatsiooniväli. Isaac Newton pani gravitatsiooni mõistele nime ja avastas, et gravitatsiooni mõjutab tihedus. Ta arvutas esimesena maa massi. Kasutades gravitatsioonimõõtmisi koos Maa massiga, tegid teadlased kindlaks, et Maa sisemus peab olema maakoorest tihedam. Võrreldes kivimite tihedust 3 grammi kuupsentimeetri kohta ja metallide tihedust 10 grammi kuupsentimeetri kohta Maa keskmine tihedus 5 grammi kuupsentimeetri kohta võimaldas teadlastel kindlaks teha, et Maa keskpunkt sisaldab metallist.
