Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Εργαστηριακά πειράματα σε πετρώματα και ορυκτά
- Μέτρηση σεισμικών κυμάτων
- Μαγνητικές και βαρυτικές αποδείξεις
Είναι ευρέως αποδεκτό ότι το εσωτερικό της Γης αποτελείται από πολλά στρώματα: την κρούστα, το μανδύα και τον πυρήνα. Δεδομένου ότι η κρούστα είναι εύκολα προσβάσιμη, οι επιστήμονες μπόρεσαν να εκτελέσουν πρακτικά πειράματα για τον προσδιορισμό της σύνθεσής τους. μελέτες σχετικά με το πιο μακρινό μανδύα και πυρήνα έχουν πιο περιορισμένα δείγματα ευκαιριών, έτσι ώστε οι επιστήμονες να βασίζονται επίσης σε αναλύσεις σεισμικών κυμάτων και βαρύτητας, καθώς και μαγνητικές μελέτες.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Οι επιστήμονες μπορούν να αναλύσουν απευθείας την κρούστα της Γης, αλλά βασίζονται σε σεισμικές και μαγνητικές αναλύσεις για να ερευνήσουν το εσωτερικό της Γης.
Εργαστηριακά πειράματα σε πετρώματα και ορυκτά
Όταν ο κρούστα έχει διαταραχθεί, είναι εύκολο να δείτε στρώματα διαφορετικών υλικών που έχουν εγκατασταθεί και συμπυκνωθεί. Οι επιστήμονες αναγνωρίζουν τα πρότυπα σε αυτά τα βράχια και τα ιζήματα και μπορούν να αξιολογήσουν τη σύνθεση των βράχων και άλλων δειγμάτων που λαμβάνονται από διαφορετικά βάθη της Γης κατά τη διάρκεια της ανασκαφής ρουτίνας και των γεωλογικών μελετών στο εργαστήριο. Το Αμερικανικό Κέντρο Γεωλογικής Έρευνας των Ηνωμένων Πολιτειών έχει περάσει τα τελευταία 40 χρόνια συσσωρεύοντας έναν απολιθωμένο πυρήνα και αποθέματα αποκομμάτων και κάνοντας αυτά τα δείγματα διαθέσιμα για μελέτη. Οι ροκ πυρήνες, οι οποίοι είναι κυλινδρικές, φέρονται στην επιφάνεια και τα μοσχεύματα (σωματίδια που μοιάζουν με άμμο) διατηρούνται για πιθανή επανεξέταση, καθώς η βελτίωση της τεχνολογίας επιτρέπει πιο εμπεριστατωμένη μελέτη. Εκτός από τις οπτικές και χημικές αναλύσεις, οι επιστήμονες προσπαθούν επίσης να προσομοιώσουν συνθήκες βαθιά κάτω από τη γήινη φλούδα με θέρμανση και συμπίεση δειγμάτων για να δουν πώς συμπεριφέρονται κάτω από αυτές τις συνθήκες. Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση της Γης προέρχονται από τη μελέτη μετεωριτών, οι οποίες παρέχουν πληροφορίες σχετικά με την πιθανή προέλευση του ηλιακού μας συστήματος.
Μέτρηση σεισμικών κυμάτων
Είναι αδύνατο να ασκηθείτε στο κέντρο της γης, έτσι ώστε οι επιστήμονες να βασίζονται σε έμμεσες παρατηρήσεις της ύλης που βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια μέσω της χρήσης σεισμικών κυμάτων και της γνώσης τους για το πώς αυτά τα κύματα ταξιδεύουν κατά τη διάρκεια και μετά από σεισμό. Η ταχύτητα των σεισμικών κυμάτων επηρεάζεται από τις ιδιότητες του υλικού που περνούν τα κύματα. η ακαμψία του υλικού επηρεάζει την ταχύτητα αυτών των κυμάτων. Η μέτρηση του χρόνου που χρειάζεται για να φτάσουν σε ένα σεισμόμετρο ορισμένα κύματα μετά από σεισμό μπορεί να δείξει συγκεκριμένες ιδιότητες των υλικών που αντιμετώπισαν τα κύματα. Όταν ένα κύμα συναντά ένα στρώμα με διαφορετική σύνθεση, θα αλλάξει κατεύθυνση και / ή ταχύτητα. Υπάρχουν δύο τύποι σεισμικών κυμάτων: κύματα Ρ ή κύματα πίεσης που διαπερνούν τόσο υγρά όσο και στερεά και κύματα S ή κύματα διάτμησης που διέρχονται από στερεά αλλά όχι από υγρά. P κύματα είναι τα ταχύτερα από τα δύο, και το χάσμα μεταξύ τους παρέχει μια εκτίμηση της απόστασης από το σεισμό. Οι σεισμικές μελέτες του 1906 δείχνουν ότι ο εξωτερικός πυρήνας είναι υγρός και ο εσωτερικός πυρήνας είναι στερεός.
Μαγνητικές και βαρυτικές αποδείξεις
Η γη διαθέτει μαγνητικό πεδίο, το οποίο μπορεί να οφείλεται είτε σε μόνιμο μαγνήτη είτε σε ιονισμένα μόρια που μετακινούνται σε υγρό περιβάλλον στο εσωτερικό της Γης. Ένας μόνιμος μαγνήτης δεν θα μπορούσε να υπάρξει στις υψηλές θερμοκρασίες που βρέθηκαν στο κέντρο της Γης, έτσι οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο πυρήνας είναι υγρός.
Η Γη διαθέτει επίσης ένα πεδίο βαρύτητας. Ο Isaac Newton έδωσε ένα όνομα στην έννοια της βαρύτητας και ανακάλυψε ότι η βαρύτητα επηρεάζεται από την πυκνότητα. Ήταν ο πρώτος που υπολογίζει τη μάζα της γης. Χρησιμοποιώντας μετρήσεις βαρύτητας σε συνδυασμό με τη μάζα της Γης, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το εσωτερικό της Γης πρέπει να είναι πυκνότερο από το φλοιό. Η σύγκριση πυκνότητας βράχων 3 γραμμαρίων ανά κυβικό εκατοστό και πυκνότητα μετάλλων 10 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό με τη μέση πυκνότητα της Γης 5 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, επέτρεψε στους επιστήμονες να προσδιορίσουν ότι το κέντρο της γης περιέχει μέταλλο.