哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站地震學、地質學和構造物理學副主任Art Lerner-Lam解釋道。
我們對地球和太陽系中其他行星的基本結構和成分的理解，大部分是沒有爭議的。我們可以從行星的大小、質量和慣性矩中推斷出驚人的資訊量，所有這些都可以透過常規的天文觀測來確定。地表化學成分的測量，無論是透過直接取樣（如在地球、月球和火星上所做的那樣）還是透過光譜觀測，都可以用來估計元素丰度和行星從太陽星雲凝聚時發生的化學分異程度。引力場的遙感觀測可以用來了解行星質量的分佈情況，而磁場的強度和形狀則為金屬核的結構提供了一些約束。然而，結構和成分的具體細節更具爭議性。正是這些細節告訴我們一個關於行星內部動力學及其演化的更廣泛、最終也更有趣的故事。因此，試圖確定這些細節幾乎是地球和行星科學所有領域的前沿研究。
即使在地球上，許多這些細節也必須從遙感觀測中推斷出來。由於我們無法對地球深處進行取樣，我們必須透過觀察火成岩和變質岩中隱藏的線索，或者透過檢查成分和結構的替代指標（例如地震波速度的三維變化，這些地震波是由地震產生，並由地表地震儀網路取樣）來推斷其成分。已故的弗朗西斯·伯奇，這位著名的哈佛地球物理學家，以及他的同事和學生們，研究出了將這些不同的觀測結果結合在一起的基本方法。伯奇展示了岩石的剛度在行星內部深處極端壓力和溫度條件下，以及隨著化學成分的變化而發生的變化。由於地震波的速度取決於其傳播介質的剛度，因此有可能從地震波速度圖計算出溫度和成分。目前的大部分研究都是基於伯奇的工作，甚至已經擴充套件到地球核心最極端的溫度和壓力條件。例如，我們對驅動板塊構造的大規模和小規模對流模式的理解，很大程度上來自於使用伯奇型別的溫度和成分替代指標。
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然而，伯奇知道，應該謹慎地進行這種解釋。他在1952年發表在《地球物理研究雜誌》上的開創性論文，也因其對將實驗室和替代觀測結果外推到行星高壓和高溫內部所固有的不確定性的半開玩笑式的講座而聞名。伯奇提供了一塊小小的羅塞塔石碑，使未來的研究人員能夠解釋他的方法所取得的成果。因此，在談論行星內部的化學成分時，“確定”應該被“可疑”取代，“確鑿的證據”應該被“模糊的暗示”取代，並且，在談論地球核心時，“純鐵”應該被“所有元素的不確定混合物”取代。顯然，我們今天比50年前知道的更多，但伯奇的話在每一個教室和實驗室裡都引起共鳴。
我們如何才能提高我們對其他行星的理解？載人和無人任務將地震儀部署到月球和火星上，這些地震儀提供了誘人但最終有限的資訊，之後就停止了執行（儘管“勇氣號”和“機遇號”探測車繼續將火星的化學分析和照片傳回地球）。幾乎所有正在設計階段的行星著陸任務都包括地震儀器，有些甚至包括樣本返回。希望最好的科學研究還在後頭。但即使在地球上，數千臺地震儀已被部署，並且新的實驗，例如美國國家科學基金會的“地球透鏡”，正在進行中，每一項新的觀測都會引發與解答一樣多的問題。地球的故事已經寫好了，但我們才剛剛寫了最初的幾章。
答案最初發表於2004年8月23日。