वैज्ञानिकों ने पृथ्वी के आंतरिक भाग की संरचना को कैसे जाना?

विषय

• टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
• चट्टानों और खनिजों पर प्रयोगशाला प्रयोग
• भूकंपीय तरंगों को मापना
• चुंबकीय और गुरुत्वाकर्षण साक्ष्य

यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि पृथ्वी का आंतरिक भाग कई परतों से बना है: क्रस्ट, मैंटल और कोर। चूंकि पपड़ी आसानी से सुलभ है, वैज्ञानिक इसकी संरचना निर्धारित करने के लिए हाथों पर प्रयोगों को करने में सक्षम हैं; अधिक दूर के केंद्र और कोर पर अध्ययनों के अधिक सीमित अवसर नमूने हैं, इसलिए वैज्ञानिक भूकंपीय तरंगों और गुरुत्वाकर्षण के विश्लेषण के साथ-साथ चुंबकीय अध्ययन पर भी भरोसा करते हैं।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)

वैज्ञानिक सीधे पृथ्वी की पपड़ी का विश्लेषण कर सकते हैं, लेकिन वे पृथ्वी के आंतरिक भाग की जांच के लिए भूकंपीय और चुंबकीय विश्लेषणों पर भरोसा करते हैं।

चट्टानों और खनिजों पर प्रयोगशाला प्रयोग

जहां क्रस्ट परेशान हो गया है, वहां विभिन्न सामग्रियों की परतों को देखना आसान है जो बस गए हैं और कॉम्पैक्ट किए गए हैं। वैज्ञानिक इन चट्टानों और तलछट में पैटर्न को पहचानते हैं, और वे प्रयोगशाला में नियमित खुदाई और भूगर्भिक अध्ययन के दौरान पृथ्वी की विभिन्न गहराई से ली गई चट्टानों और अन्य नमूनों की संरचना का मूल्यांकन कर सकते हैं। यूनाइटेड स्टेट्स जियोलॉजिकल सर्वे कोर रिसर्च सेंटर ने पिछले 40 वर्षों में एक रॉक कोर और कटिंग रिपॉजिटरी का अध्ययन किया और इन नमूनों को अध्ययन के लिए उपलब्ध कराया। रॉक कोर, जो बेलनाकार खंडों को सतह पर लाया जाता है, और संभावित पुन: विश्लेषण के लिए कटिंग (रेत जैसे कण) को रखा जाता है क्योंकि तकनीक में अधिक गहराई से अध्ययन के लिए अनुमति देता है। दृश्य और रासायनिक विश्लेषण के अलावा, वैज्ञानिक भी उन परिस्थितियों में कैसे व्यवहार करते हैं, यह देखने के लिए नमूनों को गर्म और निचोड़कर पृथ्वी की पपड़ी के नीचे की स्थितियों को गहरा बनाने की कोशिश करते हैं। पृथ्वी रचना के बारे में अधिक जानकारी उल्कापिंडों के अध्ययन से प्राप्त होती है, जो हमारे सौर मंडल की संभावित उत्पत्ति के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं।

भूकंपीय तरंगों को मापना

पृथ्वी के केंद्र के लिए ड्रिल करना असंभव है, इसलिए वैज्ञानिक भूकंपीय तरंगों के उपयोग के माध्यम से सतह के नीचे पड़े पदार्थ की अप्रत्यक्ष टिप्पणियों पर भरोसा करते हैं और भूकंप के दौरान और बाद में ये तरंगें कैसे यात्रा करती हैं, इसका ज्ञान होता है। भूकंपीय तरंगों की गति उस सामग्री से प्रभावित होती है जिससे तरंगें गुजरती हैं; सामग्री की कठोरता इन तरंगों की गति को प्रभावित करती है। भूकंप के बाद कुछ तरंगों को भूकंपीय किलोमीटर तक पहुंचने में लगने वाले समय को मापने से उन तरंगों का सामना करने वाली सामग्रियों के विशिष्ट गुणों का संकेत मिल सकता है। जहां एक लहर एक अलग संरचना के साथ एक परत का सामना करती है, यह दिशा और / या वेग को बदल देगी। दो प्रकार की भूकंपीय तरंगें हैं: पी-वेव्स, या प्रेशर वेव्स, जो तरल और ठोस दोनों से होकर गुजरती हैं, और एस-वेव्स या शीयर वेव्स जो कि ठोस नहीं बल्कि तरल पदार्थ से गुजरती हैं। पी तरंगें दो के तेज हैं, और उनके बीच की खाई भूकंप की दूरी का अनुमान प्रदान करती है। 1906 के भूकंपीय अध्ययनों से संकेत मिलता है कि बाहरी कोर तरल है और आंतरिक कोर ठोस है।

चुंबकीय और गुरुत्वाकर्षण साक्ष्य

पृथ्वी के पास एक चुंबकीय क्षेत्र होता है, जो या तो एक स्थायी चुंबक या आयनित अणुओं के कारण हो सकता है जो पृथ्वी के इंटीरियर में एक तरल माध्यम में चलते हैं। एक स्थायी चुंबक पृथ्वी के केंद्र में पाए जाने वाले उच्च तापमान पर मौजूद नहीं हो सकता है, इसलिए वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला है कि कोर तरल है।

पृथ्वी के पास गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र भी है। आइजैक न्यूटन ने गुरुत्वाकर्षण की अवधारणा को एक नाम दिया और पता चला कि गुरुत्वाकर्षण घनत्व से प्रभावित है। वह पृथ्वी के द्रव्यमान की गणना करने वाला पहला व्यक्ति था। पृथ्वी के द्रव्यमान के साथ संयोजन में गुरुत्वाकर्षण माप का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने निर्धारित किया कि पृथ्वी का इंटीरियर क्रस्ट की तुलना में घना होना चाहिए। पृथ्वी के 5 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर के औसत घनत्व 3 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर और धातु घनत्व 10 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर की चट्टानों के घनत्व की तुलना में वैज्ञानिकों ने यह निर्धारित करने में सक्षम किया कि पृथ्वी के केंद्र में धातु है।