Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Laboratorieforsøk på bergarter og mineraler
- Måling av seismiske bølger
- Magnetisk og gravitasjonsbevis
Det er allment akseptert at jordas indre er sammensatt av flere lag: jordskorpen, mantelen og kjernen. Siden jordskorpen er lett tilgjengelig, har forskere vært i stand til å utføre praktiske eksperimenter for å bestemme sammensetningen; studier på den fjernere mantelen og kjernen har mer begrensede muligheter prøver, så forskere er også avhengige av analyser av seismiske bølger og tyngdekraften, så vel som magnetiske studier.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Forskere kan analysere jordskorpen direkte, men de er avhengige av seismiske og magnetiske analyser for å undersøke jordas indre.
Laboratorieforsøk på bergarter og mineraler
Der jordskorpen har blitt forstyrret, er det lett å se lag med forskjellige materialer som har lagt seg og komprimert. Forskere kjenner igjen mønstre i disse bergartene og sedimentet, og de kan evaluere sammensetningen av bergarter og andre prøver tatt fra forskjellige dybder på jorden under rutinemessige utgravninger og geologiske studier i laboratoriet. De amerikanske geologiske undersøkelser Core Research Center har brukt de siste 40 årene på å samle en bergkjerne og borekaks, og gjøre disse prøvene tilgjengelige for studier. Bergkjerner, som er sylindriske seksjoner brakt til overflaten, og stiklinger (sandlignende partikler) holdes for potensiell re-analyse ettersom forbedring av teknologien muliggjør mer dyptgående studier. I tillegg til visuelle og kjemiske analyser, prøver forskere også å simulere forhold dypt under jordskorpen ved å varme opp og klemme prøver for å se hvordan de oppfører seg under disse forholdene. Mer informasjon om jordas sammensetning kommer fra å studere meteoritter, som gir informasjon om det sannsynlige opprinnelsen til solsystemet vårt.
Måling av seismiske bølger
Det er umulig å bore til midten av jorden, så forskere er avhengige av indirekte observasjoner av materie som ligger under overflaten ved bruk av seismiske bølger og deres kunnskap om hvordan disse bølgene beveger seg under og etter et jordskjelv. Hastigheten til seismiske bølger påvirkes av egenskapene til materialet bølgene går gjennom; materialets stivhet påvirker hastigheten på disse bølgene. Å måle tiden det tar for visse bølger å komme til et seismometer etter et jordskjelv, kan indikere spesifikke egenskaper til materialene som bølgene møtte. Der en bølge møter et lag med en annen sammensetning, vil den endre retning og / eller hastighet. Det er to typer seismiske bølger: P-bølger, eller trykkbølger, som går gjennom både væsker og faste stoffer, og S-bølger, eller skjærbølger som går gjennom faste stoffer, men ikke væsker. P-bølger er den raskeste av de to, og gapet mellom dem gir et estimat for avstanden til jordskjelvet. Seismiske studier fra 1906 indikerer at den ytre kjernen er flytende og den indre kjernen er solid.
Magnetisk og gravitasjonsbevis
Jorden har et magnetfelt, som kan skyldes enten en permanent magnet eller ioniserte molekyler som beveger seg i et flytende medium ved jordas indre. En permanent magnet kunne ikke eksistere ved de høye temperaturene som ble funnet midt på jorden, så forskere har konkludert med at kjernen er flytende.
Jorden har også et gravitasjonsfelt. Isaac Newton ga et navn til tyngdekonseptet og oppdaget at tyngdekraften er påvirket av tetthet. Han var den første til å beregne jordens masse. Ved å bruke tyngdekraftsmålinger i kombinasjon med jordens masse, bestemte forskere at jordas indre må være tettere enn jordskorpen. Ved å sammenligne steintetthet på 3 gram per kubikkcentimeter og metalltetthet på 10 gram per kubikkcentimeter med jordas gjennomsnittlige tetthet på 5 gram per kubikkcentimeter, gjorde forskere å bestemme at jordens sentrum inneholder metall.