Všeobecne sa uznáva, že vnútro Zeme sa skladá z niekoľkých vrstiev: kôry, plášťa a jadra. Pretože je kôra ľahko prístupná, vedci boli schopní vykonať praktické experimenty s cieľom určiť jej zloženie; štúdie o vzdialenejšom plášti a jadre majú obmedzené možnosti vzoriek, takže sa vedci spoliehajú aj na analýzy seizmických vĺn a gravitácie, ako aj na magnetické štúdie.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Vedci môžu analyzovať zemskú kôru priamo, ale pri výskume vnútra Zeme sa spoliehajú na seizmické a magnetické analýzy.
Laboratórne experimenty na skalách a mineráloch
Tam, kde bola kôra narušená, je dobre vidieť vrstvy rôznych materiálov, ktoré sa usadili a zhutnili. Vedci rozpoznávajú vzory v týchto horninách a sedimentoch a môžu hodnotiť zloženie hornín a - ďalšie vzorky odobraté z rôznych hĺbok Zeme počas rutinných výskumov a geologických štúdií v laboratórium Centrum pre základné výskumy geologického prieskumu USA strávilo posledných 40 rokov hromadením skalného jadra a úložiska odrezkov a sprístupňovaním týchto vzoriek na štúdium. Horninové jadrá, ktoré sú valcovými časťami vyvedenými na povrch, a odrezky (častice podobné piesku) sa uchovávajú pre potenciálnu opätovnú analýzu, pretože zlepšujúca sa technológia umožňuje dôkladnejšie štúdium. Okrem vizuálnych a chemických analýz sa vedci pokúšajú simulovať podmienky aj hlboko pod zemskou kôrou zahrievaním a stláčaním vzoriek, aby zistili, ako sa za týchto podmienok chovajú. Viac informácií o zložení Zeme pochádza zo štúdia meteoritov, ktoré poskytujú informácie o pravdepodobnom pôvode našej slnečnej sústavy.
Meranie seizmických vĺn
Nie je možné vŕtať do stredu Zeme, preto sa vedci spoliehajú na nepriame pozorovania ležiacej hmoty pod povrchom pomocou seizmických vĺn a ich poznatkov o tom, ako tieto vlny cestujú počas a po zemetrasenie. Rýchlosť seizmických vĺn je ovplyvnená vlastnosťami materiálu, cez ktorý vlny prechádzajú; tuhosť materiálu ovplyvňuje rýchlosť týchto vĺn. Meranie času potrebného na to, aby sa určité vlny po zemetrasení dostali k seizmometru, môžu naznačovať špecifické vlastnosti materiálov, s ktorými sa vlny stretli. Ak vlna narazí na vrstvu s iným zložením, zmení smer a / alebo rýchlosť. Existujú dva typy seizmických vĺn: P-vlny alebo tlakové vlny, ktoré prechádzajú kvapalinami aj pevnými látkami, a S-vlny alebo strihové vlny, ktoré prechádzajú pevnými látkami, ale nie kvapalinami. Vlny P sú rýchlejšie z týchto dvoch a medzera medzi nimi poskytuje odhad vzdialenosti od zemetrasenia. Seizmické štúdie z roku 1906 naznačujú, že vonkajšie jadro je tekuté a vnútorné jadro pevné.
Magnetické a gravitačné dôkazy
Zem má magnetické pole, ktoré môže byť spôsobené permanentným magnetom alebo ionizovanými molekulami, ktoré sa pohybujú v kvapalnom médiu vo vnútri Zeme. Permanentný magnet nemohol existovať pri vysokých teplotách nachádzajúcich sa v strede Zeme, preto vedci dospeli k záveru, že jadro je tekuté.
Zem tiež vlastní gravitačné pole. Isaac Newton pomenoval koncept gravitácie a zistil, že gravitácia je ovplyvnená hustotou. Ako prvý vypočítal hmotnosť Zeme. Pomocou gravitačných meraní v kombinácii s hmotnosťou Zeme vedci zistili, že vnútro Zeme musí byť hustejšie ako kôra. Porovnávaním hustoty hornín 3 gramy na kubický centimeter a hustoty kovov 10 gramov na kubický centimeter oproti Zemi priemerná hustota 5 gramov na kubický centimeter umožnila vedcom určiť, že stred Zeme obsahuje kov.
