Yerin iç yapısını doğrudan gözlemleyemeyiz. En derin sondajlar bile yer kabuğunun çok altına ulaşamamıştır. Bu nedenle bilim insanları, deprem dalgalarının farklı katmanlardan geçerken nasıl değiştiğini inceleyerek (sismoloji) ve meteorların yapısını analiz ederek Dünya'nın iç yapısı hakkında bilgi edinirler. Yerin iç yapısı, kimyasal bileşim ve fiziksel özelliklere göre iki farklı şekilde sınıflandırılır.
Bu sınıflandırmada yer, dıştan içe doğru üç ana katmandan oluşur:
Bu sınıflandırmada katmanların mekanik davranışları (katı/sıvı, kırılgan/akışkan) temel alınır.
Soru 1: Bir deprem sırasında farklı noktalardaki sismograflar, P ve S dalgalarının varış sürelerinde belirgin farklılıklar kaydetmiştir. Özellikle S dalgalarının, Dünya'nın belirli bir açısal mesafeden sonraki noktalara ulaşamadığı gözlemlenmiştir. Bu durum, aşağıdaki iç yapı katmanlarından hangisinin varlığına ve özelliklerine dair en güçlü kanıtı sağlar?
a) Manto - Katı halde olması
b) İç Çekirdek - Sıvı halde olması
c) Dış Çekirdek - Sıvı halde olması
d) Litosfer - Kırılgan yapıda olması
e) Astenosfer - Plastik yapıda olması
Cevap: c) Dış Çekirdek - Sıvı halde olması
Çözüm: S dalgaları (enine dalgalar) sadece katı ortamlarda yayılabilir. Belirli bir mesafeden sonra gözlemlenememeleri, yol üzerinde onları iletebilecek katı bir ortamın olmadığını gösterir. Bu "S dalgası gölge bölgesi" olayı, Dünya'nın dış çekirdek kısmının sıvı halde olduğunun en önemli kanıtıdır.
Soru 2: Bir grup araştırmacı, Dünya'nın iç yapısını anlamak için farklı yöntemler kullanmaktadır. Ekip lideri, "Kullandığımız bu yöntem, yüzeyden derinlere doğru yoğunluk, sıcaklık ve basınç gibi parametrelerdeki değişimi doğrudan ölçmemize olanak tanır. Ancak, en derin noktalara ulaşmak şu anki teknolojiyle mümkün değildir." açıklamasını yapmıştır. Bu araştırmacıların kullandığı birincil yöntem aşağıdakilerden hangisidir?
a) Sismoloji
b) Gravimetri
c) Jeotermal ölçümler
d) Manyetik alan ölçümleri
e) Petrol sondajları
Cevap: e) Petrol sondajları
Çözüm: Sondaj (delme) işlemleri, yeryüzünden derinlere doğru fiziksel numuneler almayı ve parametreleri doğrudan ölçmeyi sağlar. Ancak, en derin sondajlar bile manto ya da çekirdeğe ulaşamaz; sadece yer kabuğunun çok küçük bir kısmını delip geçebilir. Diğer seçeneklerdeki yöntemler ise dolaylı yollarla bilgi edinmemizi sağlar.
Soru 3: Aşağıdaki grafik, Dünya'nın merkezinden yüzeyine doğru sıcaklık ve yoğunluk değişimini göstermektedir. Grafiğe göre, yoğunluğun en yüksek olduğu bölge ile sıcaklığın en hızlı arttığı bölge aynı değildir. Yoğunluğun en yüksek olduğu katman ve bu durumun temel nedeni aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?
a) İç Çekirdek - Aşırı basınç altında katı halde olması
b) Dış Çekirdek - Sıvı demir-nikel alaşımından oluşması
c) Manto - Magmanın konveksiyon hareketleri yapması
d) Ağır Metaller Kuşağı - Yüksek oranda uranyum ve toryum içermesi
e) Litosfer - Soğuk ve kırılgan olması
Cevap: a) İç Çekirdek - Aşırı basınç altında katı halde olması
Çözüm: Yoğunluk, merkeze doğru gidildikçe genel olarak artar ve en yüksek değerine iç çekirdekte ulaşır. Bunun temel nedeni, üzerindeki muazzam basınçtır. Bu basınç, malzemeyi sıkıştırarak yoğunluğu artırır ve aynı zamanda iç çekirdeğin, erime sıcaklığının çok üzerinde olmasına rağmen katı halde kalmasını sağlar.
