دانشمندان نمی توانند به طور مستقیم داخل زمین را مطالعه کنند. عمیق ترین چاه هایی که حفر شده اند تنها به کمتر از عمق هشت مایلی یا 13 کیلومتری زیر سطح می رسند. زمین شناسان می دانند که ترکیبات داخل زمین با ترکیبات پوسته خارجی تر باریکش متفاوت است.

در عمق زمین فشار به قدری زیاد است که مواد معدنی به شکل متراکمی فشرده می شوند. مواد به این شکل در سطح زمین یافت نمی شوند.
به این ترتیب لایه های عمیق تر زمین از مواد سنگین تری تشکیل شده اند.  آنها نسبت به لایه های خارجی تر داغ تر، متراکم تر و زیر فشار خیلی بیشتری هستند.

دانشمندان با  مطالعه این که چگونه امواج ناشی از زلزله، زیر پوسته جامد زمینحرکت می کنند، درباره داخل زمین مطالبی می آموزند. طرح از سایت ناسا

یک راه برای تعیین ترکیب کل زمین، تجزیه و تحلیل شیمیایی شهاب سنگ ها است. انواع مشخصی از اجرام به نام “کندریت” ها که از بقایای منظومه شمسی اولیه هستند، بدون تغییر در فضا باقی مانده اند و بعضی از آنها روی زمین افتاده اند.

زمین شناسان از کندریت ها استفاده می کنند تا ترکیب شیمیایی اصلی داخل زمین را به دست آورند.

جدا از کندریت ها، زمین از لایه هایی تشکیل شده که حاوی عناصر شیمیایی مختلف است.

زمین شناسان با مطالعه لرزه های تولید شده به وسیله زمین لرزه ها که با استفاده از ابزاری به نام “سیسموگراف” انجام می شود، درباره داخل زمین اطلاعاتی به دست می آورند. سرعت حرکت لرزه ها در داخل زمین به ترکیب و تراکم موادی که این لرزه ها از میانشان عبور می کنند بستگی دارد. زمین شناسان می توانند بسیاری از نسبت های ترکیبات داخل زمین را با تجزیه و تحلیل این لرزه ها تعیین کنند.

آب برای حفظ حیات بر روی زمین ضروری است. زمین تنها سیاره منظومه شمسی است که آب مایع روی سطحش وجود دارد. آب مواد شیمیایی و فیزیکی دارد که با هیچ ماده دیگری قابل قیاس نیست و برای زندگی بر روی زمین ضروری است.

آب توانایی ویژه ای در نگهداشتن گرما دارد. اقیانوس ها مقدار بسیار زیادی از گرمایی که از خورشید به زمین می رسد را ذخیره می کنند. بار الکتریکی مولکول های آب به آن این توانایی را می دهد که اتم های مواد دیگر را جذب کند. این کیفیت به آب اجازه می دهد که خیلی چیزها را در خود حل کند. توانایی آب برای حل مواد، قدرت آن را برای شکستن سنگ ها افزایش می کند. آب مایع روی زمین، نه فقط بر سطح زمین اثر می گذارد بلکه بر داخل زمین هم تأثیر می گذارد. آب در سنگ ها، دمای ذوب سنگ را پایین تر می آورد. آب، سنگ ها را ضعیف می کند و در نتیجه در زیر سطح زمین آنها آسان تر ذوب می شوند.

حدود 71 درصد سطح زمین با آب پوشیده شده. بیشتر این آب در اقیانوس ها جمع شده. آب اقیانوس ها آن قدر شور است که نمی توان آن را نوشید. فقط حدود سه درصد آب زمین آب تازه و مناسب برای نوشیدن است. بیشتر آبی که قابل استفاده بشر است، به آسانی برای مصرف در دسترس نیست. چون یا به شکل منجمد شده در کلاه های یخی قطب است یا زیر سطح زمین است. مناطق قطبی و کوه های بلند آن قدر سرد هستند که آب برای همیشه در آنها منجمد باقی می ماند. منطقه یخ دایمی روی زمین گاهی کرایوسفر نامیده می شود.

چرخه آب

چرخه آب که چرخه آب شناسی هم نامیده می شود، سفری است که آب انجام می دهد. در طی این سفر، آنها از زمین به آسمان می روند و دوباره به زمین برمی گردند. آب از ابرها به زمین می آید، به اقیانوس ها می رسد و دوباره به ابرها برمی گردد. بارش برف و باران، تبخیر، انجماد، ذوب شدن و تقطیر همه بخشی از چرخه آب شناسی هستند.

گرمای خورشید، انرژی لازم برای تبخیر آب را از سطح زمین (اقیانوس ها، دریاچه ها و غیره) فراهم می کند. گیاهان هم آبشان را به سوی هوا از دست می دهند. بخار آب در نهایت به هم فشرده می شود و قطرات ریزی را در ابرها تشکیل می دهد. موقعی که ابرها در هوای بالای زمین خنک می شوند، می بارند (به صورت باران، برف، تگرگ) و به زمین یا دریا برمی گردند. بعضی از بارش ها به داخل زمین فرو می روند. بعضی از آب هایی که به زیر زمین می روند بین صخره ها یا لایه های خاک رس گیر می افتند. این آب، آب زیرزمینی نامیده می شود. اما بیشتر آب در نهایت روی زمین یا زیر زمین به سراشیبی می افتد و در نهایت به دریاها که نمکدار هستند برمی گردد.