Загальновизнаним є твердження, що надра Землі складається з декількох шарів: кори, мантії та ядра. Оскільки кора легко доступна, вчені змогли проводити практичні експерименти для визначення її складу; дослідження на більш віддаленій мантії та ядрі мають більш обмежені можливості зразків, тому вчені також покладаються на аналіз сейсмічних хвиль та гравітації, а також магнітні дослідження.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Вчені можуть безпосередньо аналізувати земну кору, але для дослідження надр Землі вони покладаються на сейсмічний та магнітний аналізи.
Лабораторні досліди гірських порід та мінералів
Там, де корочка порушена, легко побачити шари різних матеріалів, які осіли і ущільнилися. Вчені розпізнають закономірності в цих гірських породах і відкладах, і вони можуть оцінити склад гірських порід і інші зразки, відібрані з різних глибин Землі під час планових розкопок та геологічних досліджень в Росії лабораторія. Основний науково-дослідний центр Геологічної служби США протягом останніх 40 років накопичував ядро гірських порід та сховища вирубок та робив ці зразки доступними для дослідження. Серцевини гірських порід, що представляють собою циліндричні ділянки, виведені на поверхню, та вирубки (піскоподібні частинки) зберігаються для потенційного повторного аналізу, оскільки вдосконалення технології дозволяє проводити більш глибокі дослідження. На додаток до візуального та хімічного аналізів, вчені також намагаються імітувати умови глибоко під земною корою, нагріваючи та віджимаючи зразки, щоб побачити, як вони поводяться в цих умовах. Більше інформації про склад Землі походить від вивчення метеоритів, які дають інформацію про ймовірне походження нашої Сонячної системи.
Вимірювання сейсмічних хвиль
Неможливо пробурити до центру Землі, тому вчені покладаються на непрямі спостереження речовини, що лежить під поверхнею завдяки використанню сейсмічних хвиль та їх знання про те, як ці хвилі рухаються під час та після землетрус. На швидкість сейсмічних хвиль впливають властивості матеріалу, через який проходять хвилі; жорсткість матеріалу впливає на швидкість цих хвиль. Вимірювання часу, протягом якого певні хвилі потрапляють до сейсмометра після землетрусу, може вказувати на конкретні властивості матеріалів, з якими хвилі стикалися. Там, де хвиля зустрічає шар з іншим складом, вона змінить напрямок та / або швидкість. Існує два типи сейсмічних хвиль: P-хвилі, або хвилі тиску, які проходять як рідини, так і тверді речовини, і S-хвилі, або зсувні хвилі, які проходять крізь тверді речовини, але не рідини. P-хвилі є найшвидшими з двох, і розрив між ними дає оцінку відстані до землетрусу. Сейсмічні дослідження 1906 р. Свідчать, що зовнішнє ядро рідке, а внутрішнє ядро тверде.
Магнітні та гравітаційні докази
Земля має магнітне поле, яке може бути зумовлено або постійним магнітом, або іонізованими молекулами, які рухаються в рідкому середовищі у надрах Землі. Постійний магніт не міг існувати при високих температурах, знайдених у центрі Землі, тому вчені дійшли висновку, що ядро є рідким.
Земля також має гравітаційне поле. Ісаак Ньютон дав назву концепції гравітації і виявив, що на гравітацію впливає щільність. Він першим розрахував масу землі. Використовуючи вимірювання сили тяжіння в поєднанні з масою Землі, вчені визначили, що внутрішні частини Землі повинні бути щільнішими за земну кору. Порівнюючи щільність гірських порід 3 грами на кубічний сантиметр і щільність металів 10 грамів на кубічний сантиметр до земної середня щільність 5 грам на кубічний сантиметр дозволила вченим визначити, що містить центр Землі металеві.