Wetenschappers observeren niet direct de mantel van de aarde. Het is te heet en te diep om te bereiken met de huidige technologie. Ze hebben echter een schat aan informatie verzameld via verschillende indirecte methoden:

1. Seismische golven:

* aardbevingen: Wanneer aardbevingen plaatsvinden, genereren ze seismische golven die door de lagen van de aarde reizen. Wetenschappers gebruiken seismografen om deze golven op te nemen. Verschillende soorten golven reizen met verschillende snelheden en worden beïnvloed door de dichtheid en samenstelling van de materialen waar ze doorheen gaan.

* Analyse van seismisch golfgedrag: Door te bestuderen hoe seismische golven snelheid en richting veranderen terwijl ze door de aarde reizen, kunnen wetenschappers de eigenschappen van de mantel afleiden. De plotselinge verandering in golfsnelheid bij de Mohorovičić Discontinuïteit (Moho), de grens tussen de korst en de mantel, onthult bijvoorbeeld een duidelijke verandering in samenstelling en dichtheid.

2. Vulkaanuitbarstingen:

* Magma -monsters: Vulkanen uitbarsten magma, die afkomstig was van de mantel. Door de chemische samenstelling van deze magma -monsters te analyseren, kunnen wetenschappers inzicht krijgen in de samenstelling en structuur van de bovenste mantel.

* Xenoliths: Soms brengen vulkaanuitbarstingen stukken gesteente uit de mantel, genaamd Xenoliths. Deze bieden directe monsters van de compositie en mineralogie van de mantel.

3. Meteorites:

* primitieve meteorieten: Sommige meteorieten zijn overblijfselen van het vroege zonnestelsel, vergelijkbaar in samenstelling met de mantel van de aarde. Het bestuderen van deze meteorieten helpt wetenschappers om de samenstelling van de mantel te begrijpen.

4. Laboratoriumexperimenten:

* Hogedruk-experimenten op hoge temperatuur: Wetenschappers gebruiken speciale apparatuur om de extreme druk- en temperatuuromstandigheden in de mantel van de aarde na te komen. Vervolgens bestuderen ze hoe verschillende mineralen zich onder deze omstandigheden gedragen, waardoor de processen in de mantel plaatsvinden.

5. Geochemische en isotopische analyse:

* Trace -elementen: Door de concentratie van sporenelementen in rotsen en mineralen te analyseren, kunnen wetenschappers de processen afleiden die plaatsvonden in de mantel, zoals smelten, mengen en circulatie.

* isotopische handtekeningen: Isotopen zijn verschillende vormen van hetzelfde element met verschillende aantallen neutronen. Het bestuderen van de isotopische verhoudingen in rotsen en mineralen kan de leeftijd en oorsprong van mantelmaterialen onthullen.

6. Zwaartekracht en magnetische velden:

* zwaartekrachtafwijkingen: Variaties in de zwaartekracht van de aarde kunnen worden gebruikt om de dichtheid en samenstelling van de mantel af te leiden.

* magnetisch veld: Het magnetische veld van de aarde wordt gegenereerd door de beweging van gesmolten ijzer in de buitenste kern, die wordt beïnvloed door de dynamiek van de mantel.

Door deze verschillende technieken hebben wetenschappers een uitgebreid begrip opgebouwd van de mantel van de aarde, ondanks dat ze het niet direct kunnen observeren. Ze blijven hun kennis verfijnen door deze methoden te combineren en nieuwe technologieën te ontwikkelen om het interieur van onze planeet te verkennen.