Γιατί οι σεισμολόγοι καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η γη πρέπει να αποτελείται από ξεχωριστά κελύφη που έχουν ποικίλες ιδιότητες;
1. Συμπεριφορά σεισμικού κύματος:
* κύματα Ρ (πρωτογενή κύματα): Αυτά είναι κύματα συμπίεσης που ταξιδεύουν μέσω στερεών, υγρών και αερίων. Είναι τα ταχύτερα σεισμικά κύματα.
* κύματα S (δευτερεύοντα κύματα): Αυτά είναι κύματα διάτμησης που ταξιδεύουν μόνο μέσα από στερεά. Είναι πιο αργά από τα κύματα Ρ.
2. Στοιχεία από ανάλυση σεισμικού κύματος:
* Ζώνες σκιών: Υπάρχουν περιοχές στην επιφάνεια της Γης όπου τα κύματα Ρ και τα κύματα S δεν ανιχνεύονται μετά από σεισμό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα κύματα λυγίζουν ή διαθλούν καθώς ταξιδεύουν με διαφορετικά υλικά. Η "ζώνη σκιάς" για τα κύματα S είναι πολύ μεγαλύτερη από τη ζώνη σκιάς για τα κύματα Ρ, υποδεικνύοντας μια περιοχή όπου τα κύματα S δεν μπορούν να ταξιδέψουν-πιθανώς λόγω της παρουσίας υγρού στρώματος.
* Αλλαγές στην ταχύτητα κύματος: Τα κύματα P και τα κύματα S ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες μέσω διαφορετικών υλικών. Παρατηρώντας τις αλλαγές στις ταχύτητες των κυμάτων και τους χρόνους ταξιδιού, οι σεισμολόγοι μπορούν να συμπεράνουν τη σύνθεση των στρωμάτων της Γης. Για παράδειγμα, η ξαφνική αύξηση της ταχύτητας κύματος Ρ σε βάθος περίπου 2.900 χλμ. Υποδηλώνει μια μετάβαση από το μανδύα στον στερεό εξωτερικό πυρήνα.
* Αντανακλάσεις κύματος και διάθλασης: Όταν τα σεισμικά κύματα συναντούν όρια μεταξύ στρώσεων με διαφορετικές ιδιότητες, αντικατοπτρίζονται και διαθλάθηκαν (λυγισμένα). Τα πρότυπα των αντανακλάσεων και των διαθλήσεων παρέχουν κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με τα βάθη και τα πάχη αυτών των στρωμάτων.
3. Μειώσεις από δεδομένα σεισμικού κύματος:
Με βάση αυτές τις παρατηρήσεις, οι σεισμολόγοι έχουν διαπιστώσει ότι η γη αποτελείται από τα ακόλουθα στρώματα:
* κρούστα: Το λεπτό, εξώτατο στρώμα, που αποτελείται από κυρίως πυριγενή, μεταμορφωτικά και ιζηματογενή πετρώματα. Είναι χωρισμένο σε ωκεάνια και ηπειρωτική κρούστα.
* μανδύα: Το παχύτερο στρώμα, που εκτείνεται από τη βάση του φλοιού στον εξωτερικό πυρήνα. Αποτελείται από κυρίως πυριτικά ορυκτά.
* Εξωτερικός πυρήνας: Ένα υγρό στρώμα που αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο. Η παρουσία υγρού εξωτερικού πυρήνα επιβεβαιώνεται από την απουσία κύματος S στην περιοχή αυτή.
* Εσωτερικός πυρήνας: Μια συμπαγής σφαίρα που αποτελείται από σίδηρο και νικέλιο, παρά την τεράστια πίεση και θερμοκρασία. Η σταθερή φύση συνάγεται από τη διέλευση των κυμάτων S μέσω αυτής της περιοχής.
Συμπερασματικά, τα ξεχωριστά πρότυπα ταξιδιού, οι ταχύτητες, οι αντανακλάσεις και οι διαθλήσεις των σεισμικών κυμάτων παρέχουν αναμφισβήτητες ενδείξεις ότι η γη δεν είναι ομοιογενής σφαίρα, αλλά μια πολύπλοκη δομή που αποτελείται από διαφορετικά στρώματα με ποικίλες ιδιότητες. Αυτή η κατανόηση έχει φέρει επανάσταση στις γνώσεις μας σχετικά με τη σύνθεση της Γης και τις δυναμικές της διαδικασίες.
