امواج، درونِ زمین را نشان می‌دهند
میوه‌فروش هندوانه را برنمی‌دارد که ببُرد. با انگشت چند ضربه به آن می‌زند و گوش می‌دهد. از صدای ضربه می‌فهمد هندوانه رسیده است یا نه، بی‌آن‌که درونش را ببیند. عمیق‌ترین چاهی که آدم‌ها تا امروز کنده‌اند حدودِ ۱۲ کیلومتر عمق دارد، اما مرکزِ زمین حدودِ ۶۴۰۰ کیلومتر پایین‌تر است. پس دانشمندان از کجا می‌دانند آن پایین چه خبر است؟
تند یا کُند
امواج لرزه‌ای از همه‌ی مواد با یک سرعت نمی‌گذرند. در سنگ‌های سخت و فشرده، یعنی سنگ‌هایی که ذره‌هایشان تنگِ هم چیده شده‌اند، تندتر می‌روند. در مواد نرم و سست کُندتر می‌روند. بعضی از امواج لرزه‌ای هم اصلاً نمی‌توانند از مایع بگذرند.
پس اگر بدانیم یک موج چقدر طول کشید تا از جایی به جای دیگر برسد، می‌توانیم حدس بزنیم از میانِ چه نوع ماده‌ای گذشته است.
گوش دادن به همه‌ی زمین
وقتی جایی زمین‌لرزه‌ای بزرگ می‌آید، لرزه‌نگارهای سراسرِ دنیا امواجش را ثبت می‌کنند. دانشمندان نگاه می‌کنند هر موج چه زمانی به هر ایستگاهِ لرزه‌نگاری رسیده است. موجی که زودتر از انتظار رسیده، از سنگِ سخت‌تری گذشته است و موجی که دیرتر رسیده، از مواد نرم‌تر. بعضی ایستگاه‌ها در آن سرِ زمین، بعضی از امواج را اصلاً دریافت نمی‌کنند، چون سرِ راهشان لایه‌ای مایع بوده است.
دانشمندان اطلاعاتِ هزاران زمین‌لرزه را کنارِ هم گذاشتند. این‌طور فهمیدند که زمین لایه‌لایه است، لایه‌ها جنس و حالتِ متفاوتی دارند و بخشی از نزدیکیِ مرکزِ زمین مایع است.
در خانه امتحان کنید
- سه جعبه‌ی هم‌اندازه‌ی دربسته پیدا کنید. از یک بزرگ‌تر بخواهید، بی‌آن‌که شما ببینید، یکی را خالی بگذارد، در یکی برنج بریزد و در یکی کتاب بگذارد.
- بی‌آن‌که جعبه‌ها را باز کنید، به هرکدام با انگشت ضربه بزنید، آرام تکانشان دهید و گوش کنید.
- حدس بزنید در هر جعبه چیست. بعد جعبه‌ها را باز کنید.
- شما هم مثلِ دانشمندان، از لرزش و صدا چیزی را فهمیدید که نمی‌دیدید.
واژه‌های این درس
- فشرده - سنگ یا ماده‌ای که ذره‌هایش تنگِ هم چیده شده‌اند؛ به آن «متراکم» هم می‌گویند.
- ایستگاهِ لرزه‌نگاری - جایی که لرزه‌نگار در آن کار می‌کند و رسیدنِ امواج را ثبت می‌کند.
ایده‌ی اصلی
امواج لرزه‌ای در سنگ‌های سخت و فشرده تندتر و در مواد نرم کندتر می‌روند و بعضی‌شان از مایع نمی‌گذرند. دانشمندان با ثبتِ زمانِ رسیدنِ این امواج، بی‌آن‌که زمین را بکنند، لایه‌های درونِ آن را شناخته‌اند.