Најголем дел од нашето знаење за структурата на земјата доаѓа од проучувањето на земјотресите. Секој земјотрес испраќа бранови во сите правци, како што фрлањето карпа во езерото испраќа бранови низ водата. Овие земјотресни бранови се нарекуваат сеизмички бранови. Набљудувањето на овие сеизмички бранови додека патуваат низ земјата им дава на научниците идеја за различните материјали низ кои се движат брановите.
Постојат два вида сеизмички бранови: S-бранови и P-бранови. Овие бранови се однесуваат различно кога минуваат низ различни видови материјали. Исто како што звучниот бран се однесува поинаку кога поминува низ вода наместо воздух; сеизмичките бранови се однесуваат различно кога минуваат низ различни фази на материјата. Научниците знаат дека P-брановите ќе патуваат низ сите видови материјали, но S-брановите нема да патуваат низ течноста.
Земјата е направена од неколку слоеви. Секој слој има свои карактеристични својства. Научниците размислуваат за слоевите на Земјата на два начина – во однос на хемискиот состав и во однос на физичките својства.
Врз основа на хемискиот состав, Земјата може да се подели на три слоја надвор од центарот на Земјата: јадро, обвивка и кора.
Најнадворешниот цврст слој на Земјата се нарекува кора. Лежи над обвивката и е тврда надворешна обвивка на Земјата. Кората е површината на која живееме.
Кората е 0-32 KM (0-19,8 милји). Во однос на останатите слоеви, кората е најтенкиот и најмалку густиот слој. Лебди на помеката, погуста мантија. Кората е составена од цврсти карпи, но овие карпи не се исти насекаде низ светот.
Постојат два главни типа на кора:
Океанската кора е тенок слој (околу 5 km) кој се наоѓа под океаните. Иако е релативно тенок, таа е најгустиот тип на кора и се состои од метаморфна карпа наречена базалт.
Континенталната кора ги сочинува континентите и лежи на врвот на океанската кора. Во споредба со океанската кора, континенталната кора е подебела (30 км). Континенталната кора се состои од помалку густа карпа како што е гранит. Иако континенталната кора е помалку густа, таа е многу подебела од океанската кора бидејќи се состои од карпите што ги сочинуваат континентите.
Бидејќи земјата е многу жешка внатре, струја на топлина тече од јадрото до кората. Ова се нарекува конвекциона струја. Оваа струја се лади додека се крева поблиску до површината на земјата. Оваа конвекциона струја долж дното на кората предизвикува поместување на тектонските плочи. Постојаното движење на плочите се нарекува тектоника на плочите. Движењето на овие плочи е многу бавно, но кога ќе се судрат заедно тоа предизвикува земјотрес. Комбинацијата на струи на конвекција од обвивката и ефектите на атмосферата ја прават кората околу 0-1598 °F од површината до дното на кората. Кората и атмосферата се најкулите од слоевите на Земјата.
Кората по природа е кршлива. Речиси 1% од земјиниот волумен и 0,5% од земјината маса се направени од кората. Главните составни елементи на кората се силициум диоксид (Si) и алуминиум (Al) и затоа често се нарекува SIAL.
Дисконтинуитетот помеѓу хидросферата и кората се нарекува Конрадов дисконтинуитет.
Слојот под кората и над јадрото е мантија. Дебелината е околу 2900 km. Речиси 84% од земјиниот волумен и 67% од земјината маса е окупирана од обвивката. Наметката има просечна густина од 4,5 g∕cm 3 . Густината се зголемува со длабочината бидејќи притисокот се зголемува.
Дисконтинуитетот помеѓу кората и мантија се нарекува Мохорович дисконтинуитет или Мохо дисконтинуитет.
Обвивката главно се состои од цврсти карпи направени од силициум и магнезиум, па оттука се нарекува СИМА. Длабоко во мантија, карпите се состојат од магнезиум и железо. Друга причина што обвивката станува погуста со длабочината е тоа што карпите на ова ниво содржат железо, а железото е погусто од материјалите во горните слоеви на мантија.
Обвивката на Земјата има различни температури на различни длабочини. Температурата на мантија се зголемува со длабочината. Се движи од 1598-3992°F. Највисоки температури се случуваат таму каде што материјалот од обвивката е во контакт со јадрото што произведува топлина. Наметката задржува многу топлина, која се циркулира низ целата обвивка во простори наречени конвективни ќелии. Движењето на топлината може да предизвика поместување на плочите на морското дно и континентите. Во текот на милиони години, плочите на земјата можат доста да се движат. Кога овие поместувања се случуваат брзо, доживуваме земјотреси.
Ова постојано зголемување на температурата со длабочината е познато како геотермички градиент. Геотермалниот градиент е одговорен за различните однесувања на карпите. Различните однесувања на карпите се користат за да се подели мантија во две различни зони. Карпите во горната обвивка се ладни и кршливи, додека карпите во долниот дел се топли и меки, но не и растопени. Карпите во горната обвивка се доволно кршливи за да се скршат под стрес и да предизвикаат земјотреси. Сепак, карпите во долниот дел на обвивката се меки и течат кога се подложени на сили наместо да се скршат.
Најгорниот цврст дел од обвивката и целата кора ја сочинуваат Литосферата.
Астеносферата (од 80-200 km) е високо вискозна, механички слаба и еластична, деформирачка област на горната обвивка која лежи веднаш под литосферата. Астеносферата е главниот извор на магма и тоа е слојот над кој се движат литосферните/континенталните плочи (тектоника на плочите).
Дисконтинуитетот помеѓу горната и долната мантија е познат како Репети дисконтинуитет.
Делот од обвивката кој е веднаш под литосферата и астеносферата, но над јадрото се нарекува Мезосфера.
Внатрешниот дел на Земјата е јадрото. Овој дел од Земјата се наоѓа на околу 2900 km под површината на Земјата. Јадрото е одвоено од мантија со Гутенберговиот дисконтинуитет.
Јадрото е составено главно од железо (Fe) и никел (Ni) и затоа се нарекува и NIFE . Јадрото сочинува скоро 15% од волуменот на Земјата и 32,5% од масата на Земјата. Тој е најгустиот слој на Земјата со неговата густина која се движи помеѓу 9,5 и 14,5 g∕cm 3 .
По набљудувањето на брзините на P-брановите и S-брановите, научниците заклучија дека центарот на Земјата е поделен на два слоја - надворешно јадро и внатрешно јадро.
Надворешното јадро е течност бидејќи температурата е доволно висока за да се стопат металите на железо и никел. Надворешното јадро започнува на околу 2900 km под површината и е дебело околу 2300 km. Бидејќи Земјата ротира, надворешното јадро се врти околу внатрешното јадро и тоа предизвикува магнетизам на Земјата. Магнетизмот се користи од страна на морнарите за да го најдат својот пат на Земјата илјадници и илјадници години. Магнетизмот влијае и на честичките надвор од атмосферата на Земјата до повеќе од 60.000 km во вселената. Надворешното јадро е околу 3992-9032 °F. Густината на надворешното јадро е помеѓу 10 g/cm3 и 12,3 g∕ cm3 .
Внатрешното јадро е на 5150 километри (3200 милји) под површината на земјата. Сè уште ќе треба да патувате околу 1300 километри (808 милји) повеќе за да стигнете до центарот. Температурата во внатрешното јадро е околу 5000 – 6000 °C (9032 – 10832 °F). Направено е од истите материјали како и надворешното јадро, но поради високиот притисок, внатрешното јадро е цврсто. Овде, огромниот притисок, произведен од тежината на прекриените карпи, е доволно силен за да ги набие атомите цврсто заедно и ја спречува течната состојба. Овој висок притисок и густите метали во јадрото ја прават неговата густина 13g∕cm 3 .
Дисконтинуитетот помеѓу горното јадро и долното јадро се нарекува Лемановиот дисконтинуитет.
Земјата исто така е поделена на слоеви врз основа на физичките својства, како на пример дали слојот е цврст или течен.
Петте физички слоеви се литосферата, астеносферата, мезосферата, надворешното јадро и внатрешното јадро.
1. Литосфера - Најнадворешниот слој на цврста карпа пронајден на површината на Земјата е литосферата. Ги вклучува и кората и цврстиот, најгорниот дел од мантија. Тој е релативно помалку густ од другите физички слоеви на Земјата. Литосферата е поделена на делови наречени тектонски плочи.
2. Астеносфера – астеносферата се наоѓа под литосферата и тоа е слој на слаба или мека мантија направена од цврста карпа која се движи многу бавно. Се наоѓа под литосферата. Тектонските плочи се движат на врвот на астеносферата.
3. Мезосфера - Силниот, долен дел од мантија се нарекува мезосфера. Карпата во мезосферата тече побавно од карпата во астеносферата. Мезосферата е многу погуста од астеносферата.
4. Надворешно јадро - Надворешното јадро е течниот слој на јадрото на Земјата. Надворешното јадро лежи под мантија и го опкружува внатрешното јадро.
5. Внатрешно јадро - Внатрешното јадро е цврстиот, густ центар на нашата планета. Внатрешното јадро се протега од дното на надворешното јадро до центарот на Земјата.
Литосферата и астеносферата не се исти како кората и обвивката. Кората и мантија се составни слоеви на Земјата. Литосферата и астеносферата се физички слоеви. Литосферата ја вклучува кората и цврстиот, најоддалечен дел од мантија. Кората е потенка од литосферата и содржи карпест материјал кој е богат со силика и е многу помалку густ од карпестиот материјал во другите слоеви на Земјата. Астеносферата е полуцврст слој помеѓу цврстата литосфера и мезосферата.
Астеносферата не е течност. Карпестиот материјал што ја сочинува астеносферата е еластичен, што значи дека може полека да се растегнува. Астеносферата е еластична поради интензивната топлина во внатрешноста на Земјата. Како што се загрева камениот материјал во долниот дел од астеносферата, тој полека се крева. Како што се крева, почнува да се лади и повторно да тоне. Така, карпестиот материјал во астеносферата циркулира во огромни конвекциони ќелии. Овие конвекциски ќелии предизвикуваат движење на тектонските плочи. Литосферските плочи кои се потпираат на астеносферата, се носат заедно додека астеносферата полека тече. Движењето на литосферските плочи предизвикува земјотреси и вулкани.
