Sisuksen rakenteesta saadaan tietoja mittaamalla mm.

maanjäristyksissä syntyviä seismisiä aaltoja. Koska Maa on pallo, aallot ovat kulkeneet sitä syvemmältä, mitä kauempaa niitä havaitaan.

Poikittaisesti aaltoileva S-aalto häviää sellaisilla etäisyyksillä, joissa aaltojen pitäisi käydä noin 2 900 kilometrin syvyydellä. Se osoittaa, että tuolla syvyydellä maapallo on nestemäinen, koska poikittainen aalto ei voi edetä nesteessä.

Vielä syvemmältä saadaan selvä vaikkakin heikko heijaste pitkittäisestä P-aallosta. P-aallon nopeus myös muuttuu äkisti noin 5 000 kilometrin syvyydellä eli 1 300 kilometrin päässä Maan keskipisteestä, mikä osoittaa, että siellä on kiinteän aineen rajapinta. Näin siis Maan kova ja kiinteä ydin on läpimitaltaan 2 600 kilometriä. Koko maapallon läpimitta on 12 700 kilometriä.

Koska maapallon massa ja pintakerrosten tiheydet ja tilavuudet tunnetaan, voidaan ytimen tiheydeksi arvioida 12 g/cm3. Ytimen lämpötila on noin 5 000 astetta ja paine kolme miljoonaa kertaa normaalia ilmanpainetta suurempi.

Laboratoriomittausten mukaan tällaisissa oloissa tiheys 12 g/cm3 vastaa seosta, joka koostuu pääosin raudasta. Jonkin verran siinä on myös nikkeliä sekä muutamia muita alkuaineita, lähinnä happea.
Arviot ytimen koostumuksesta perustuvat maapallon ulkopuolisten rautameteoriittien ainekoostumukseen, sillä kaikki aurinkokunnan osaset lienevät syntyneet samoihin aikoihin.

Eräät jalometallit voisivat tiheytensä puolesta tulla kysymykseen, mutta niitä on maailmankaikkeudessa niin vähän, etteivät ne voisi muodostaa Maalle näin suurta metalliydintä.

Julkaistu Tiede 2000-lehdessä 4/2000

Vastaaja:


Matti Tarvainen


seismologi


Helsingin yliopisto