ما هو انقطاع جوتنبرج؟

توجد وفرة من القوى القوية تحت القشرة الأرضية والتي يمكن أن تسبب الزلازل وتكوين الأحجار الكريمة واندلاع الحمم البركانية فوق السطح من خلال البراكين. بذل العديد من العلماء جهدًا كبيرًا لاكتشاف بنية وظروف الأرض تحت السطح وصولاً إلى قلب الكوكب. في عام 1913 ، ساهم عالم يدعى Beno Gutenberg في المجتمع العلمي باكتشاف رائد يتعلق بالطبقات الداخلية للأرض.

تُعرف الطبقة الخارجية الصخرية للأرض ، التي تمشي عليها الحيوانات ، باسم قشرة الأرض أو سطحها ، وتمتد هذه الطبقة إلى أسفل حوالي 25 ميلاً. يقع الوشاح العلوي أسفل القشرة مباشرة ، وهو عبارة عن طبقة صلبة تتكون في الغالب من الأكسجين والمغنيسيوم والسيليكون والحديد والكالسيوم والألمنيوم. يوجد أسفل الوشاح العلوي الجزء السفلي من الوشاح ، حيث ترتفع درجات الحرارة بشكل كبير. تحتوي طبقات الوشاح على معظم كتلة الأرض وتمتد إلى أسفل من القشرة لمسافة 1700 ميل. يوجد أسفل الوشاح قلب من الحديد والنيكل شديد السخونة ، والذي يقع على بعد حوالي 1800 ميل تحت الغلاف يبلغ نصف قطر سطح الأرض 2100 ميل وينقسم إلى قسمين: قلب خارجي وآخر داخلي النواة.

كان Beno Gutenberg (1889-1960) عالمًا وعالم زلازل درس الطبقات الداخلية للأرض. تحدث الموجات الزلزالية بشكل عام بسبب الانفجارات أو الزلازل تحت الأرض ، ولكن في عام 1913 لاحظ جوتنبرج ذلك ، في على عمق معين تحت سطح الأرض ، تباطأت الموجات الأولية بشكل كبير وتوقفت الموجات الثانوية تماما. على الرغم من أن الموجات الثانوية يمكن أن تنتقل بسهولة عبر المواد الصلبة ، إلا أن هذه الموجات لا يمكنها الانتقال عبر السائل. وهكذا ، خلص جوتنبرج - بشكل صحيح - إلى أنه في العمق المحدد حيث تختفي الموجات الثانوية ، على بعد حوالي 1800 ميل تحت السطح ، يجب أن يكون السائل موجودًا.

لأن الموجات الزلزالية غيرت نشاطها واختفت الموجات الثانوية تمامًا على عمق حوالي 18000 ميل تحت السطح ، كان جوتنبرج أول من اكتشف أنه فوق هذا العمق ، يجب أن يكون الجزء الداخلي من الأرض صلبًا ، بينما أسفل هذه العلامة يجب أن يكون الداخل سائل. وهكذا ، أنشأ جوتنبرج خطًا دقيقًا للحدود - أو انقطاعًا - يفصل ويفصل الوشاح السفلي عن اللب الخارجي. الوشاح السفلي فوق خط جوتنبرج صلب ، لكن اللب الخارجي أسفل الخط سائل منصهر. منطقة الانقطاع الفعلية هي منطقة غير متساوية وضيقة تحتوي على تموجات يصل عرضها إلى 3-5 أميال. تحت المنطقة الحدودية ، يكون اللب الخارجي المنصهر أكثر كثافة من الوشاح أعلاه نتيجة للثقل. يحتوي على كميات من الحديد ، وتحت هذه الطبقة يوجد اللب الداخلي ، والذي يتكون من نيكل صلب شديد السخونة والحديد.

على الرغم من أن حدود انقطاع جوتنبرج بين الوشاح واللب تقاس بحوالي 1800 ميل تحت سطح الأرض ، إلا أن هذا الخط لا يظل ثابتًا. تتبدد الحرارة الشديدة في باطن الكوكب بشكل دائم وتدريجي ، مما يجبر نواة الأرض المنصهرة على التصلب والتقلص ببطء. وبالتالي ، فإن انكماش اللب يتسبب في غرق حدود جوتنبرج تدريجيًا بشكل أعمق وأعمق تحت سطح الأرض.