Što je Gutenbergov diskontinuitet?

Ispod Zemljine kore nalazi se obilje moćnih sila koje mogu izazvati zemljotrese, stvoriti drago kamenje i vulkanom izbiti lavu iznad površine. Mnogi su se znanstvenici potrudili otkriti strukturu i uvjete Zemlje ispod površine sve do jezgre planeta. Godine 1913. znanstvenik Beno Gutenberg dao je znanstvenoj zajednici revolucionarno otkriće u vezi s unutarnjim slojevima Zemlje.

Stjenoviti vanjski sloj Zemlje, na kojem šetaju životinje, poznat je kao Zemljina kora ili površina, a taj se sloj proteže približno 25 milja. Neposredno ispod kore nalazi se gornji plašt, koji je kruti sloj koji se sastoji uglavnom od kisika, magnezija, silicija, željeza, kalcija i aluminija. Ispod gornjeg plašta nalazi se donji plašt u kojem su temperature znatno vruće. Slojevi plašta sadrže veći dio Zemljine mase i protežu se prema dolje od kore za oko 1700 milja. Ispod plašta nalazi se izuzetno vruća jezgra željezo-nikal, koja leži oko 1.800 milja ispod Zemljina površina radijusa je 2.100 milja i podijeljena je u dva dijela: vanjsku jezgru i unutarnju jezgra.

Beno Gutenberg (1889.-1960.) Bio je znanstvenik i seizmolog koji je proučavao unutarnje slojeve Zemlje. Seizmički valovi uglavnom su uzrokovani eksplozijama ili potresima pod zemljom, ali 1913. godine Gutenberg je primijetio da je na na određenoj dubini ispod Zemljine površine, primarni valovi su dramatično usporili, a sekundarni valovi prestali u cijelosti. Iako se sekundarni valovi mogu lako prenijeti kroz čvrsti materijal, takvi valovi ne mogu putovati kroz tekućinu. Stoga je Gutenberg zaključio - točno - da na određenoj dubini gdje sekundarni valovi nestaju, oko 1.800 milja ispod površine, mora biti prisutna tekućina.

Budući da su seizmički valovi promijenili svoju aktivnost, a sekundarni valovi potpuno nestali na dubini od oko 18000 milja ispod površine, Gutenberg je prvi otkrio da iznad ove oznake dubine unutrašnjost Zemlje mora biti čvrsta, dok ispod ove oznake unutrašnjost mora biti tekućina. Tako je Gutenberg uspostavio točnu graničnu liniju - ili diskontinuitet - koja odvaja i dijeli donji plašt od vanjske jezgre. Donji plašt iznad Gutenbergove linije je čvrst, ali vanjska jezgra ispod crte je tekuća rastaljena. Stvarno područje diskontinuiteta je neravna i uska zona koja sadrži valovite širine do 3-5 milja. Ispod graničnog pojasa, rastaljena vanjska jezgra je mnogo gušća od gornjeg plašta kao posljedica teške Količine željeza koje sadrži, a ispod ovog sloja nalazi se unutarnja jezgra koja se sastoji od izuzetno vrućeg čvrstog nikla i željezo.

Iako se Gutenbergova granica diskontinuiteta između plašta i jezgre mjeri na približno 1800 milja ispod Zemljine površine, ta linija ne ostaje konstantna. Intenzivna toplina u unutrašnjosti planeta neprestano se i postupno rasipa, što prisiljava rastaljenu jezgru Zemlje da se polako učvršćuje i smanjuje. Dakle, skupljanje jezgre uzrokuje da Gutenbergova granica postupno tone sve dublje i dublje ispod Zemljine površine.