我们如何能确定地球的大小和构成核心?

Question

从维基百科:
地球的核心是地球最深处的部分和主要固体球的半径约1220公里(760英里)。(这是月球的半径的70%左右。)据信由主要的铁镍合金,大约相同的太阳表面的温度:约5700 K (5430°C)。

我们怎么知道什么是核心的大小吗?

附加提示:我们想出了铁镍合金是怎么认为组成的核心?

Answer 1

我们知道通过地震学核心的大小。从我对这个问题的回答:没有地下传感器地下波速度是如何确定的?,我们可以确定地球的不同层的速度。如下图所示的图从1994年北岭地震射线路径穿过地球在南加州:

(图片来自http://serc.carleton.edu/NAGTWorkshops/geophysics/seismic11/overview.html)

正如你所看到的地震导致许多射线路径,其中一些地球的所有层。从Huygen的原则我们知道有无限多的射线路径,这意味着有一个射线路径,取决于位置

1. 只经过地壳
2. 穿过地壳+地幔
3. 穿过地壳+外套+外核
4. 穿过地壳+外套+外核+内核

和到达相同的地震检波器(探针测量振动,或地震波在这种情况下)。根据这些层的组成、射线路径会有不同的到达时间。这些到达时间的差别很重要,我们称之为滞后时间,地震学家可以作为代表的距离。之间的延迟时间3日和4日射线路径我上面提到的半径可以作为代理的内部核心,但是我们可能不会得到一个好的答案。更多的,我们使用这个地震数据和其他数据类型来约束它的大小。

我们可以使用重力数据来了解地球的质量。看到这个问题,可以如何实现:地球的质量是如何被确定的?

使用地球的质量、规模和假设密度随深度增加,我们可以形成一个地震波模型(在第一个问题我联系),这将会给我们一个更准确的滞后时间距离转换。

我们也知道,地球是由太阳一样的东西,通过检查通过光谱成分。

我们也知道地壳和地幔的组成,因为我们有样品,因此可以执行实验性质重要的地震速度体积弹性模量等。

我们知道地球的中心是金属,因为磁场。这是Trela模型,首次提出这个问题。我们知道外核液态因为横波不能穿过液体,因此,定向地震检波器我们只能看到纵波到达(或压缩波转换横波,稍微复杂一点)。

把所有这些加起来,我们可以相当确定的组成和地球的内核和外核的大小,和地球的其他层。我们实际上有成像地球的内部相当好,大的边界。最终我们将需要设置密集的地震数组和获得更高的分辨率,毫无疑问,地震学家正在研究它。

Answer 2

科学家利用地震产生的地震波反射的核心,在地图上标出的近似大小地球的核心。

材料构成的核心是猜的思考,因为它曾经是液体,较重的元素,如铁和镍能够让人堕落到中心。它可能甚至有大量的最重的元素,如黄金、铂金和铀。

参考:地球的核心

Answer 3

1906年,理查德·d·奥尔德姆发现地震波随深度的增加速度在地球只有2890公里。更深的层次,海浪机械(声音)传播慢得多,表明不同岩石性质。因为这不同的材料没有传输剪切地震波,很明显这个核心是液体。这就是我们所说的地球的核心。其大小是已知的,因为你的地震检波器是地震震源越远,越深的注册地震波旅行:自从声速随深度增加的核心,地震射线是折射曲线回到地表。因为优惠的速度深度关系突然地幔边界,这显然是在地震仪检测。我联系这如何使用的例子地震折射的大小来确定核心。

1936年,英奇莱曼,使用相同的技术,发现确实是nearly-solid核心的中心,因为她发现弱横波穿过它[2]使用高度敏感的地震检波器在新西兰。这被称为核心。

引用:

[2]:莱曼,我。P”。出版。Int,大地测量学。地球物理学。联盟,协会。Seismol。,爵士。Trav。科学。1936年,14日,87 - 115。

Answer 4

前面的答案是正确的,地球物理学和壳-幔样本的主要工具是解决核心的构成。

此外,别忘了陨石是行星形成的固体左筛渣的,和我们有成千上万的陨石分析。大多数是“岩石”,但也有一些是palasites(混合rock-iron),或“铁”,其与一个小比例的合金成分基本上是铁镍和其他一些重金属。即使事实上平均陨石成分并不一定收益率的地球平均成分,那么多的镍铁陨石的存在是一个强指针指向地球可能的核心成分,并从地球物理学是完全一致的线索。