Czym jest nieciągłość Gutenberga?

Pod skorupą ziemską kryje się mnóstwo potężnych sił, które mogą wywoływać trzęsienia ziemi, tworzyć drogocenne kamienie i wyrzucać lawę nad powierzchnię przez wulkany. Wielu naukowców włożyło wiele pracy, aby odkryć strukturę i warunki Ziemi pod powierzchnią aż do jądra planety. W 1913 naukowiec Beno Gutenberg przyczynił się do społeczności naukowej, dokonując przełomowego odkrycia dotyczącego wewnętrznych warstw Ziemi.

Skalista zewnętrzna warstwa Ziemi, po której chodzą zwierzęta, znana jest jako skorupa lub powierzchnia Ziemi, a ta warstwa rozciąga się na około 25 mil. Bezpośrednio pod skorupą znajduje się górny płaszcz, który jest sztywną warstwą składającą się głównie z tlenu, magnezu, krzemu, żelaza, wapnia i aluminium. Poniżej górnego płaszcza znajduje się dolny płaszcz, w którym temperatury są znacznie wyższe. Warstwy płaszcza zawierają większość masy Ziemi i rozciągają się w dół od skorupy na około 1700 mil. Pod płaszczem znajduje się niezwykle gorący rdzeń żelazowo-niklowy, który spoczywa około 1800 mil pod powierzchnią Powierzchnia Ziemi ma promień 2100 mil i jest podzielona na dwie sekcje: jądro zewnętrzne i wewnętrzne rdzeń.

Beno Gutenberg (1889-1960) był naukowcem i sejsmologiem, który badał wewnętrzne warstwy Ziemi. Fale sejsmiczne są na ogół powodowane przez eksplozje lub trzęsienia ziemi pod ziemią, ale w 1913 roku Gutenberg zauważył, że na pewną głębokość pod powierzchnią Ziemi, fale pierwotne dramatycznie zwolniły, a fale wtórne zatrzymały się całkowicie. Chociaż fale wtórne mogą z łatwością przenosić się przez materiał stały, takie fale nie mogą przemieszczać się przez ciecz. W ten sposób Gutenberg doszedł do wniosku – słusznie – że na określonej głębokości, na której znikają fale wtórne, około 1800 mil pod powierzchnią, musi być obecna ciecz.

Ponieważ fale sejsmiczne zmieniły swoją aktywność, a fale wtórne całkowicie zniknęły na głębokości około 18000 mil pod powierzchnią, Gutenberg jako pierwszy odkrył, że powyżej tego znaku głębokości wnętrze Ziemi musi być stałe, a poniżej tego znaku wnętrze musi być ciekły. W ten sposób Gutenberg ustalił dokładną linię graniczną – lub nieciągłość – która oddziela i oddziela dolny płaszcz od zewnętrznego rdzenia. Dolny płaszcz powyżej linii Gutenberga jest stały, ale zewnętrzny rdzeń poniżej linii jest płynny. Rzeczywisty obszar nieciągłości jest nierówną i wąską strefą, która zawiera fale o szerokości do 3-5 mil. Poniżej strefy granicznej stopiony rdzeń zewnętrzny jest znacznie gęstszy niż płaszcz powyżej w wyniku ciężkiego zawiera duże ilości żelaza, a pod tą warstwą znajduje się wewnętrzny rdzeń, który składa się z niezwykle gorącego, stałego niklu i żelazo.

Chociaż granica nieciągłości Gutenberga między płaszczem a jądrem jest mierzona około 1800 mil pod powierzchnią Ziemi, linia ta nie pozostaje stała. Intensywne ciepło we wnętrzu planety jest nieustannie i stopniowo rozpraszane, co zmusza stopiony rdzeń Ziemi do powolnego zestalania się i kurczenia. Tak więc kurczenie się jądra powoduje, że granica Gutenberga stopniowo zapada się coraz głębiej pod powierzchnią Ziemi.