آیا داستان تخیلی «سفر به مرکز زمین» را شنیده‌اید؟ در این مورد با گروه خود بحث کنید. آیا به راستی می‌توان به درون زمین سفر کرد؟

به نظر شما دانشمندان چگونه درباره‌ٔ درون زمین اطلاعات به‌دست می‌آورند؟ آنها به وسیله مطالعه‌ٔ امواج لرزه‌ای، مواد مذاب خارج شده از دهانه آتشفشان‌ها و ترکیب‌های موجود در چشمه‌های آب گرم اطلاعاتی از درون زمین به دست می‌آورند.

ما در این درس به درون زمین سفر خواهیم کرد. در این سفر از زیر دریایی، سفینه و... استفاده نمی‌کنیم؛ بلکه به‌ وسیله‌ٔ امواج لرزه‌ای به درون زمین خواهیم رفت.

امواج لرزه‌ای

در اثر شکستن ناگهانی سنگ‌های درون زمین، زمین لرزه ایجاد می‌شود.

انرژی آزاد شده از آن به‌صورت امواجی به سطح زمین می‌رسد که به آن امواج لرزه‌ای گویند. به محلّ آزاد شدن انرژی زمین، کانون زمین لرزه می‌گویند.

امواج لرزه‌ای، می‌توانند از سنگ‌های مختلف درون زمین عبور کنند و سفر واقعی خود را انجام دهند. آیا می‌دانید چگونه؟ امواج لرزه‌ای درونی مانند امواج نوری ممکن است ضمن انتشار، منعکس هم شوند امواج لرزه‌ای در اثر برخورد با سطوح بسیاری در درون زمین مثل سطح بین هسته و گوشته یا گوشته و پوسته می‌توانند منعکس شوند.

امواج لرزه‌ای درون زمین از سنگ‌های سخت و متراکم، تندتر و از سنگ‌های نرم و کم‌تراکم، کندتر عبور می‌کند.

دانشمندان با استفاده از تغییرات سرعت امواج لرزه‌ای در بخش‌های مختلف درون زمین به ویژگی‌های لایه‌های درونی آن پی می‌برند. آنها از این طریق پی برده‌اند که بعضی لایه‌های زمین از موادّ متراکم و بعضی از موادّ کم تراکم تشکیل شده‌اند.

ساختمان درونی زمین

الف) لایه‌های درونی زمین از نظر ترکیب شیمیایی

کره‌ی زمین بر اساس ترکیب شیمیایی و جنس موادّ تشکیل‌دهنده، به سه لایه‌ی پوسته، گوشته و هسته تقسیم‌بندی می‌شود.

1- پوسته:

لایه‌ای که ما بر روی آن زندگی می‌کنیم، پوسته نام دارد. ذخایر نفت، گاز، زغال سنگ و معادن فلزّی و غیرفلزّی و سفره‌ی آب‌های زیرزمینی همه در داخل پوسته واقع شده‌اند.

2- گوشته:

لایه‌ی میانی زمین که از زیر پوسته آغاز می‌شود و تا هسته ادامه دارد، گوشته نامیده می‌شود. جنس سنگ‌های گوشته با سنگ‌های پوسته و هسته متفاوت است.

3- هسته:

لایه‌ای که در مرکز زمین واقع شده است، هسته نام دارد. جنس هسته بیشتر از آهن و نیکل تشکیل شده است.

ب) لایه‌های درونی زمین از نظر حالت مواد

بر اساس حالت موادّ تشکیل‌دهنده (جامد، مذاب و خمیری) لایه‌های درونی زمین به پنج بخش تقسیم‌بندی می‌شوند:

1- سنگ کُره:

این بخش شامل پوسته و قسمت جامد بالایی گوشته است. ضخامت این بخش حدود 100 کیلومتر است و روی قسمت خمیرکره حرکت می‌کند.

2- خمیرکُره:

این بخش از کره‌ی زمین، حالت خمیری دارد و از زیر سنگ کره شروع می‌شود و تا عمق حدود 350 کیلومتری ادامه دارد. منشأ بیشتر آتش‌فشان‌ها و زمین لرزه‌ها به این قسمت مربوط است. به خمیر کره و بخش جامد بالای گوشته، مجموعاً گوشته‌ی بالایی گفته می‌شود.

3- گوشته‌ی زیرین:

این بخش که حالت جامد دارد از زیر خمیرکره تا ابتدای هسته‌ی خارجی ادامه دارد.

4- هسته‌ی خارجی:

این بخش حالت مذاب دارد و از گوشته‌ی زیرین تا هسته‌ی داخلی ادامه دارد.

5- هسته‌ی داخلی:

این بخش حالت جامد دارد و مرکز زمین را تشکیل می‌دهد.