Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe weten wetenschappers over de structuur van het interieur?

Wetenschappers hebben de structuur van het binnenland van de aarde samengevoegd met behulp van een combinatie van methoden:

1. Seismische golven:

* aardbevingen: Wanneer aardbevingen optreden, genereren ze seismische golven die door de aarde reizen.

* Verschillende golftypen: Deze golven zijn er in twee primaire typen:

* p-golven (primaire golven): Dit zijn compressiegolven, wat betekent dat ze door vaste stoffen en vloeistoffen reizen door deeltjes in de reisrichting te duwen en te trekken.

* S-golven (secundaire golven): Dit zijn afschuifgolven, wat betekent dat ze door vaste stoffen reizen door deeltjes loodrecht op de reisrichting te bewegen. S-golven kunnen niet door vloeistoffen reizen.

* Golfgedrag: Hoe deze golven reizen, hun snelheid en hun pad door de aarde geven aanwijzingen over de materialen die ze tegenkomen. Bijvoorbeeld:

* snelheidsveranderingen: De snelheid van seismische golven verandert als ze door verschillende materialen gaan. Hierdoor kunnen wetenschappers grenzen tussen lagen identificeren.

* S-Wave Shadow Zone: S-golven kunnen niet door de vloeibare buitenste kern van de aarde reizen. Dit creëert een "schaduwzone" waar geen S-golven worden gedetecteerd.

* breking en reflectie: Golven kunnen worden gebroken (gebogen) of gereflecteerd (stuiterd) omdat ze verschillende materialen tegenkomen. Dit biedt ook informatie over de samenstelling en structuur van het interieur.

2. Zachtmetingen:

* variaties in zwaartekracht: De zwaartekracht van de aarde is niet uniform over het oppervlak. Deze variatie wordt veroorzaakt door verschillen in dichtheid en massaverdeling in de aarde.

* Dichtheid afleiden: Wetenschappers kunnen metingen van zwaartekracht gebruiken om de dichtheid van verschillende lagen van de aarde af te leiden.

* massaverdeling: Zwaartekrachtmetingen geven ook inzicht in hoe massa wordt verdeeld in het binnenland van de aarde.

3. Magnetisch veld:

* Het magnetische veld van de aarde: Het magnetische veld van de aarde wordt gegenereerd door de beweging van gesmolten ijzer in de buitenste kern van de aarde.

* Core Samenstelling afleiden: De sterkte en het gedrag van het magnetische veld bieden informatie over de samenstelling en stroompatronen in de buitenste kern.

4. Meteorites:

* bouwstenen van de aarde: Meteorieten zijn fragmenten van asteroïden en andere hemellichamen die op de aarde zijn gevallen.

* Vergelijkbare samenstelling: Aangenomen wordt dat sommige meteorieten een vergelijkbare samenstelling hebben met de vroege aarde.

* Vroege aarde afleiden: Het bestuderen van meteorieten helpt wetenschappers om de samenstelling van het vroege interieur van de aarde en de potentiële evolutie ervan te begrijpen.

5. Laboratoriumexperimenten:

* Hogedruk- en temperatuurexperimenten: Wetenschappers kunnen de omstandigheden van het interieur van de aarde in laboratoria herscheppen met behulp van hoge druk- en hoge-temperatuurexperimenten.

* Mineraal gedrag bestuderen: Hierdoor kunnen ze bestuderen hoe mineralen zich onder extreme omstandigheden gedragen en hoe dit gedrag zich verhoudt tot de eigenschappen van de lagen van de aarde.

Door deze methoden te combineren, hebben wetenschappers een uitgebreid begrip ontwikkeld van de interieurstructuur van de aarde, waaronder:

* korst: De buitenste laag, samengesteld uit relatief lichte rots.

* mantel: Een dikke laag van overwegend massief gesteente dat het grootste deel van het volume van de aarde vormt.

* buitenste kern: Een vloeibare laag voornamelijk samengesteld uit ijzer en nikkel.

* innerlijke kern: Een solide bol van ijzer en nikkel, ondanks de extreme temperatuur en druk.

Deze kennis heeft een revolutie teweeggebracht in ons begrip van plaattektoniek, aardbevingen, vulkanen en andere aardprocessen.