Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Kivide ja mineraalide laboratoorsed katsed
- Seismiliste lainete mõõtmine
- Magnetiline ja gravitatsiooniline tõendusmaterjal
On laialt levinud seisukoht, et Maa sisemus koosneb mitmest kihist: koorikust, vahevööst ja südamikust. Kuna koorik on hõlpsasti juurdepääsetav, on teadlased saanud selle koostise määramiseks teha praktilisi katseid; Kaugemate vahevööte ja südamike uuringutel on piiratud võimaluste proovid, seetõttu toetuvad teadlased ka seismiliste lainete ja gravitatsiooni analüüsidele, aga ka magnetilistele uuringutele.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Teadlased saavad maapõue vahetult analüüsida, kuid Maa sisemuse uurimiseks tuginevad nad seismilistele ja magnetilistele analüüsidele.
Kivide ja mineraalide laboratoorsed katsed
Kui koorik on häiritud, on hõlpsasti näha erinevate materjalide kihte, mis on settinud ja tihenenud. Teadlased tunnevad ära nende kivimite ja sette mustrid ning nad saavad hinnata rutiinsete kaevamiste ja laboris tehtavate geoloogiliste uuringute käigus Maa eri sügavustest võetud kivide ja muude proovide koostist. Ameerika Ühendriikide geoloogiakeskuse tuumauuringute keskus on viimased 40 aastat veetnud kivisüdamiku ja pistikute hoidla ning teinud need proovid uurimiseks kättesaadavaks. Pinnale viidud silindriliste lõikude ja süvendite (liivataoliste osakeste) kivisüdamikke hoitakse võimaliku uuesti analüüsimiseks, kuna tehnoloogia täiustamine võimaldab põhjalikumat uurimist. Lisaks visuaalsetele ja keemilistele analüüsidele proovivad teadlased simuleerida ka maapõue all olevaid tingimusi, kuumutades ja pigistades proove, et näha, kuidas nad sellistes tingimustes käituvad. Lisateavet Maa koostise kohta saab meteoriitide uurimisest, mis annavad teavet meie päikesesüsteemi tõenäolise päritolu kohta.
Seismiliste lainete mõõtmine
Maa keskpunkti on võimatu puurida, seetõttu tuginevad teadlased seismiliste lainete abil pinnast madalamal asuva aine kaudsetele vaatlustele ja nende teadmistele, kuidas need lained liiguvad maavärina ajal ja pärast seda. Seismiliste lainete kiirust mõjutavad materjali omadused, mida lained läbivad; materjali jäikus mõjutab nende lainete kiirust. Mõõtes aega, mis kulub teatud lainete jõudmiseks seismomeetrini pärast maavärinat, võib näidata materjalide spetsiifilisi omadusi, millega lained kokku puutusid. Kui laine puutub kokku erineva koostisega kihiga, muudab see suunda ja / või kiirust. Seismilisi laineid on kahte tüüpi: P-lained ehk rõhulained, mis läbivad nii vedelikke kui ka tahkeid aineid, ja S-lained, või nihkelained, mis läbivad tahked, kuid mitte vedelikud. P-lained on neist kahest kiiremad ja nendevaheline erinevus annab hinnangu maavärina kaugusest. Seismilised uuringud aastast 1906 näitavad, et väline tuum on vedel ja sisemine tuum on tahke.
Magnetiline ja gravitatsiooniline tõendusmaterjal
Maa omab magnetvälja, mille põhjuseks võib olla püsimagnet või ioniseeritud molekulid, mis liiguvad Maa sisemuses vedelas keskkonnas. Püsimagnetit ei saa eksisteerida kõrgetel temperatuuridel, mida leitakse Maa keskpunktist, seetõttu on teadlased jõudnud järeldusele, et tuum on vedel.
Maa omab ka gravitatsioonivälja. Isaac Newton andis nime gravitatsiooni kontseptsioonile ja avastas, et gravitatsiooni mõjutab tihedus. Ta arvutas esimesena maa massi. Kasutades gravitatsioonimõõtmisi koos Maa massiga, leidsid teadlased, et Maa sisemus peab olema koorikust tihedam. Kivimite tiheduse 3 grammi kuupsentimeetri ja metallide tiheduse 10 grammi kuupsentimeetri võrdlemine Maa keskmise tihedusega 5 grammi kuupsentimeetri kohta võimaldas teadlastel kindlaks teha, et Maa keskpunktis on metall.