Ir vispāratzīts, ka Zemes interjeru veido vairāki slāņi: garoza, apvalks un kodols. Tā kā garoza ir viegli pieejama, zinātnieki ir spējuši veikt praktiskus eksperimentus, lai noteiktu tās sastāvu; pētījumiem par attālāku apvalku un kodolu ir ierobežotākas iespējas, tāpēc zinātnieki paļaujas arī uz seismisko viļņu un gravitācijas analīzi, kā arī uz magnētiskiem pētījumiem.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Zinātnieki var analizēt Zemes garozu tieši, taču, lai izpētītu Zemes interjeru, viņi paļaujas uz seismisko un magnētisko analīzi.
Laboratorijas eksperimenti ar akmeņiem un minerāliem
Vietās, kur garoza ir traucēta, ir viegli redzēt dažādu materiālu slāņus, kas ir nosēdušies un saspiesti. Zinātnieki atzīst šo iežu un nogulumu modeļus, un viņi var novērtēt iežu sastāvu un citi paraugi, kas ņemti no dažādiem Zemes dziļumiem ikdienas izrakumu un ģeoloģisko pētījumu laikā laboratorija. Amerikas Savienoto Valstu Ģeoloģisko pētījumu centra Pētniecības centrs pēdējos 40 gadus ir pavadījis, uzkrājot akmeņu kodolu un atgriezumu krātuvi un padarot šos paraugus pieejamus pētījumiem. Akmens serdes, kas ir cilindriskas sekcijas, kas tiek nogādātas virspusē, un spraudeņi (smiltīm līdzīgas daļiņas) tiek turēti iespējamai atkārtotai analīzei, jo tehnoloģijas uzlabošana ļauj veikt padziļinātu izpēti. Papildus vizuālajām un ķīmiskajām analīzēm zinātnieki arī mēģina simulēt apstākļus dziļi zem zemes garozas, sildot un saspiežot paraugus, lai redzētu, kā viņi izturas šajos apstākļos. Vairāk informācijas par Zemes sastāvu iegūst, pētot meteorītus, kas sniedz informāciju par mūsu Saules sistēmas iespējamo izcelsmi.
Seismisko viļņu mērīšana
Urbt līdz zemes centram nav iespējams, tāpēc zinātnieki paļaujas uz netiešiem matērijas novērojumiem zem virsmas, izmantojot seismiskos viļņus un viņu zināšanas par to, kā šie viļņi pārvietojas zemestrīce. Seismisko viļņu ātrumu ietekmē materiāla īpašības, caur kurām viļņi iziet; materiāla stingrība ietekmē šo viļņu ātrumu. Mērot laiku, kas vajadzīgs, lai daži viļņi nokļūtu seismometrā pēc zemestrīces, var norādīt uz to materiālu īpašajām īpašībām, ar kuriem viļņi saskārās. Ja vilnis sastopas ar citu sastāvu slāni, tas mainīs virzienu un / vai ātrumu. Ir divu veidu seismiskie viļņi: P-viļņi jeb spiediena viļņi, kas iet cauri gan šķidrumiem, gan cietām vielām, un S-viļņi vai bīdes viļņi, kas iet cauri cietām vielām, bet ne šķidrumiem. P viļņi ir ātrāki no abiem, un atstarpe starp tiem ļauj aprēķināt attālumu līdz zemestrīcei. Seismiskie pētījumi kopš 1906. gada norāda, ka ārējais kodols ir šķidrs un iekšējais kodols ir ciets.
Magnētiskie un gravitācijas pierādījumi
Zemei piemīt magnētiskais lauks, ko var izraisīt vai nu pastāvīgs magnēts, vai jonizētas molekulas, kas pārvietojas šķidrā vidē Zemes iekšienē. Pastāvīgais magnēts nevarētu pastāvēt augstās temperatūrās, kas atrodas Zemes centrā, tāpēc zinātnieki ir secinājuši, ka kodols ir šķidrs.
Zemei piemīt arī gravitācijas lauks. Īzaks Ņūtons deva nosaukumu gravitācijas jēdzienam un atklāja, ka gravitāciju ietekmē blīvums. Viņš bija pirmais, kurš aprēķināja zemes masu. Izmantojot gravitācijas mērījumus kombinācijā ar Zemes masu, zinātnieki noteica, ka Zemes iekšienei jābūt blīvākai par garozu. Salīdzinot iežu blīvumu 3 gramus kubikcentimetrā un metālu blīvumu 10 gramus kubikcentimetrā ar Zemes vidējais blīvums 5 grami uz kubikcentimetru ļāva zinātniekiem noteikt, ka Zemes centrā ir metāls.
