Secara luas diterima bahwa interior bumi terdiri dari beberapa lapisan: kerak, mantel, dan inti. Karena kerak bumi mudah diakses, para ilmuwan dapat melakukan eksperimen langsung untuk menentukan komposisinya; studi tentang mantel dan inti yang lebih jauh memiliki sampel peluang yang lebih terbatas, sehingga para ilmuwan juga mengandalkan analisis gelombang seismik dan gravitasi, serta studi magnetik.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Para ilmuwan dapat menganalisis kerak bumi secara langsung, tetapi mereka mengandalkan analisis seismik dan magnetik untuk menyelidiki bagian dalam bumi.
Eksperimen Laboratorium pada Batuan dan Mineral
Dimana kerak telah terganggu, mudah untuk melihat lapisan bahan yang berbeda yang telah menetap dan dipadatkan. Para ilmuwan mengenali pola pada batuan dan sedimen ini, dan mereka dapat mengevaluasi komposisi batuan dan sampel lain yang diambil dari kedalaman Bumi yang berbeda selama penggalian rutin dan studi geologi di in laboratorium. Pusat Penelitian Inti Survei Geologi Amerika Serikat telah menghabiskan 40 tahun terakhir mengumpulkan inti batuan dan gudang stek dan membuat sampel ini tersedia untuk dipelajari. Inti batuan, yang merupakan bagian silindris yang dibawa ke permukaan, dan potongan (partikel seperti pasir) disimpan untuk analisis ulang potensial karena peningkatan teknologi memungkinkan studi yang lebih mendalam. Selain analisis visual dan kimia, para ilmuwan juga mencoba mensimulasikan kondisi jauh di bawah kerak bumi dengan memanaskan dan memeras sampel untuk melihat bagaimana perilaku mereka dalam kondisi tersebut. Informasi lebih lanjut tentang komposisi Bumi berasal dari mempelajari meteorit, yang memberikan informasi tentang kemungkinan asal usul tata surya kita.
Mengukur Gelombang Seismik
Tidak mungkin mengebor ke pusat bumi, jadi para ilmuwan mengandalkan pengamatan tidak langsung dari materi yang berbohong di bawah permukaan melalui penggunaan gelombang seismik dan pengetahuan mereka tentang bagaimana gelombang ini bergerak selama dan setelah gempa bumi. Kecepatan gelombang seismik dipengaruhi oleh sifat material yang dilalui gelombang; kekakuan material mempengaruhi kecepatan gelombang ini. Mengukur waktu yang diperlukan gelombang tertentu untuk mencapai seismometer setelah gempa bumi dapat menunjukkan sifat spesifik dari material yang dihadapi gelombang. Dimana gelombang bertemu lapisan dengan komposisi yang berbeda, itu akan mengubah arah dan/atau kecepatan. Ada dua jenis gelombang seismik: gelombang P, atau gelombang tekanan, yang melewati zat cair dan padat, dan gelombang S, atau gelombang geser yang melalui zat padat tetapi tidak melalui zat cair. Gelombang P lebih cepat dari keduanya, dan celah di antara keduanya memberikan perkiraan jarak ke gempa. Studi seismik dari tahun 1906 menunjukkan bahwa inti luar adalah cair dan inti dalam adalah padat.
Bukti Magnetik dan Gravitasi
Bumi memiliki medan magnet, yang dapat disebabkan oleh magnet permanen atau molekul terionisasi yang bergerak dalam media cair di bagian dalam bumi. Sebuah magnet permanen tidak bisa eksis pada suhu tinggi yang ditemukan di pusat Bumi, sehingga para ilmuwan telah menyimpulkan bahwa inti adalah cair.
Bumi juga memiliki medan gravitasi. Isaac Newton memberi nama pada konsep gravitasi dan menemukan bahwa gravitasi dipengaruhi oleh kepadatan. Dia adalah orang pertama yang menghitung massa bumi. Menggunakan pengukuran gravitasi dalam kombinasi dengan massa Bumi, para ilmuwan menentukan bahwa interior Bumi harus lebih padat daripada kerak. Membandingkan kerapatan batuan 3 gram per sentimeter kubik dan kerapatan logam 10 gram per sentimeter kubik dengan massa Bumi kepadatan rata-rata 5 gram per sentimeter kubik memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan bahwa pusat Bumi mengandung logam.
