საიდან იციან მეცნიერებმა დედამიწის შინაგან სტრუქტურა?

საყოველთაოდ აღიარებულია, რომ დედამიწის ინტერიერი რამდენიმე ფენისგან შედგება: ქერქი, მანტია და ბირთვი. მას შემდეგ, რაც ქერქი ადვილად ხელმისაწვდომია, მეცნიერებმა შეძლეს პრაქტიკული ექსპერიმენტების ჩატარება მისი შემადგენლობის დასადგენად; უფრო შორეულ მოსასხამსა და ბირთვზე ჩატარებულ კვლევებს უფრო შეზღუდული შესაძლებლობების ნიმუშები აქვთ, ამიტომ მეცნიერები ეყრდნობიან სეისმური ტალღების და გრავიტაციის ანალიზს, აგრეთვე მაგნიტურ კვლევებს.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

მეცნიერებს შეუძლიათ დედამიწის ქერქის ანალიზი პირდაპირ, მაგრამ ისინი დედამიწის ინტერიერის გამოსაკვლევად ეყრდნობიან სეისმურ და მაგნიტურ ანალიზებს.

იქ, სადაც ქერქი მოშლილია, ადვილად ჩანს სხვადასხვა მასალის ფენები, რომლებიც ჩასახლებული და დატკეპნილია. მეცნიერები აღიარებენ ამ ქანების ნიმუშებს და ნალექებს და მათ შეუძლიათ შეაფასონ ქანების შემადგენლობა და სხვა ნიმუშები, აღებული დედამიწის სხვადასხვა სიღრმიდან რუტინული გათხრებისა და გეოლოგიურ კვლევებში ლაბორატორია შეერთებული შტატების გეოლოგიური კვლევის ბირთვული კვლევის ცენტრმა ბოლო 40 წელი გაატარა კლდის ბირთვის და კალმების საცავის დაგროვებაზე და ამ ნიმუშების შესასწავლად. კლდის ბირთვები, რომლებიც ცილინდრული მონაკვეთებია ზედაპირზე გამოტანილი და კალმები (ქვიშის მსგავსი ნაწილაკები) ინახება პოტენციური ხელახალი ანალიზისთვის, რადგან გაუმჯობესების ტექნოლოგია საშუალებას იძლევა უფრო ღრმა შესწავლა მოხდეს. ვიზუალური და ქიმიური ანალიზების გარდა, მეცნიერები ასევე ცდილობენ დედამიწის ქერქის სიღრმეში არსებული პირობების სიმულაციას, ნიმუშების გათბობითა და დაჭერით, თუ როგორ იქცევიან ისინი ამ პირობებში. დედამიწის შემადგენლობის შესახებ მეტი ინფორმაცია მოდის მეტეორიტების შესწავლაზე, რომლებიც გვაწვდიან ინფორმაციას ჩვენი მზის სისტემის სავარაუდო წარმოშობის შესახებ.

დედამიწის ცენტრში ბურღვა შეუძლებელია, ამიტომ მეცნიერები ეყრდნობიან ტყუილის მატერიის არაპირდაპირი დაკვირვებებს ზედაპირის ქვემოთ სეისმური ტალღების გამოყენებით და მათ ცოდნაზე, თუ როგორ მოძრაობენ ეს ტალღები ან მის დროს მიწისძვრა. სეისმური ტალღების სიჩქარეზე გავლენას ახდენს მასალის თვისებები, რომლებზეც ტალღები გადიან; მასალის სიმტკიცე გავლენას ახდენს ამ ტალღების სიჩქარეზე. მიწისძვრის შემდეგ გარკვეული ტალღების სეისმომეტრში მოხვედრის დროის გაზომვამ შეიძლება მიუთითოს ტალღების მასალების კონკრეტული თვისებები. სადაც ტალღა შეხვდება სხვა შემადგენლობის ფენას, ის შეიცვლის მიმართულებას და / ან სიჩქარეს. არსებობს სეისმური ტალღების ორი ტიპი: P- ტალღები, ან წნევის ტალღები, რომლებიც გადიან სითხეებსა და მყარ ნივთიერებებში და S- ტალღები, ან წანაცვლების ტალღები, რომლებიც გადიან მყარ, მაგრამ არა სითხეებში. P ტალღები უფრო სწრაფია ორიდან და მათ შორის არსებული უფსკრული იძლევა მიწისძვრამდე მანძილის შეფასებას. 1906 წლის სეისმური კვლევები მიუთითებს, რომ გარე ბირთვი არის თხევადი, ხოლო შინაგანი ბირთვი.

დედამიწას გააჩნია მაგნიტური ველი, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს მუდმივი მაგნიტით ან იონიზირებული მოლეკულებით, რომლებიც მოძრაობენ თხევად გარემოში დედამიწის ინტერიერში. მუდმივი მაგნიტი ვერ იარსებებს დედამიწის ცენტრში არსებულ მაღალ ტემპერატურაზე, ამიტომ მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ ბირთვი თხევადია.

დედამიწას ასევე აქვს გრავიტაციული ველი. ისააკ ნიუტონმა სახელი მიანიჭა სიმძიმის კონცეფციას და აღმოაჩინა, რომ სიმძიმეზე გავლენას ახდენს სიმჭიდროვე. მან პირველმა გამოანგარიშა დედამიწის მასა. დედამიწის მასასთან ერთად სიმძიმის გაზომვების გამოყენებით, მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ დედამიწის ინტერიერი უნდა იყოს უფრო მკვრივი, ვიდრე ქერქი. ქანების სიმკვრივის შედარება 3 გრამ კუბურ სანტიმეტრზე და ლითონების სიმკვრივე 10 გრამი კუბურ სანტიმეტრზე დედამიწასთან საშუალო სიმკვრივე 5 გრამ კუბურ სანტიმეტრზე საშუალებას აძლევდა მეცნიერებს დაედგინათ, რომ დედამიწის ცენტრი შეიცავს მეტალი