Question

科学家了解地球内部的方法

至少三种

Answer 1

到目前为止，科学家了解地球内部的行之有效的方法主要还是靠地震波。

• 地震波简介：

地震波（seismic wave）是由地震震源向四处传播的振动，指从震源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波（P波）、横波（S波）（纵波和横波均属于体波）和面波（L波）三种类型。地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。
地震学的主要内容之一就是研究地震波所带来的信息。地震波是一种机械运动的传布，产生于地球介质的弹性。它的性质和声波很接近，因此又称地声波。但普通的声波在流体中传播，而地震波是在地球介质中传播，所以要复杂得多，在计算上地震波和光波有些相似之处。波动光学在短波的情况下可以过渡到几何光学，从而简化了计算；同样地，在一定条件下地震波的概念可以用地震射线来代替而形成了几何地震学。不过光波只是横波，地震波却纵、横两部分都有，所以在具体的计算中，地震波要复杂得多。

• 地震波的应用：

地震、地球物理学家和工程师使用地震仪、检波器（Geophone）来纪录地震波，早期的仪器使用钟摆原理和类比信号纪录地震波，近代的仪器则使用压晶体管和数位信号处理地震波。地震波在介质改变时会有不同的传递速度，并在交界面上产生折射、反射等行为，这些特性被用来了解地球的内部构造。

• 根据地震波所绘出的地球内部构造：

2015年3月，美国科学家利用地震波的速度绘制的模拟图，揭示地下结构。这幅模拟图展示了太平洋下方的地幔，较慢的地震波呈红色和橙色，较快的地震波呈绿色和蓝色。展现地球内部的3D模拟图由普林斯顿大学教授杰罗恩-特鲁普领导的研究小组绘制。他们进行此项研究的目标是在年底前绘制整个地幔的地图。地幔的深度达到1865英里（约合3000公里）。

Answer 2

科学家主要是通过地震波来了解地球的内部，因为即使是最深的钻进，所进入的深度也是有限的，可以利用地震波在地球内部的传播来了解。