Čo je to Gutenbergova diskontinuita?

Pod zemskou kôrou sa nachádza množstvo mocných síl, ktoré môžu spúšťať zemetrasenia, vytvárať drahé kamene a cez sopky vybuchovať lávu nad povrchom. Mnoho vedcov vynaložilo veľké úsilie na objavenie štruktúry a podmienok Zeme pod povrchom až k jadru planéty. V roku 1913 prispel vedec menom Beno Gutenberg do vedeckej komunity priekopníckym objavom týkajúcim sa vnútorných vrstiev Zeme.

Skalnatá vonkajšia vrstva Zeme, po ktorej chodia zvieratá, je známa ako zemská kôra alebo povrch a táto vrstva sa rozprestiera približne 25 míľ. Priamo pod kôrou je horný plášť, čo je tuhá vrstva, ktorá sa skladá väčšinou z kyslíka, horčíka, kremíka, železa, vápnika a hliníka. Pod horným plášťom je spodný plášť, v ktorom sa teploty podstatne zvyšujú. Vrstvy plášťa obsahujú väčšinu hmoty Zeme a tiahnu sa smerom dole od kôry asi 1700 míľ. Pod plášťom je extrémne horúce železo-niklové jadro, ktoré leží asi 1 800 míľ pod ním Zemský povrch má polomer 2 100 míľ a je rozdelený na dve časti: vonkajšie jadro a vnútorná časť jadro.

Beno Gutenberg (1889-1960) bol vedec a seizmológ, ktorý študoval vnútorné vrstvy Zeme. Seizmické vlny sú zvyčajne spôsobené výbuchmi alebo zemetraseniami pod zemou, ale v roku 1913 Gutenberg zistil, že pri v určitej hĺbke pod povrchom Zeme sa primárne vlny dramaticky spomalili a sekundárne vlny sa zastavili úplne. Aj keď sekundárne vlny môžu ľahko prechádzať pevným materiálom, nemôžu tieto vlny prechádzať kvapalinou. Gutenberg teda dospel k správnemu záveru, že v konkrétnej hĺbke zmiznutia sekundárnych vĺn, približne 1 800 míľ pod povrchom, musí byť prítomná kvapalina.

Pretože seizmické vlny zmenili svoju činnosť a sekundárne vlny úplne zmizli v hĺbke asi 18 000 míľ pod povrchom, Gutenberg ako prvý zistil, že nad touto značkou hĺbky musí byť vnútro Zeme pevné, zatiaľ čo pod touto značkou musí byť vnútro tekutý. Gutenberg teda stanovil presnú hraničnú čiaru - alebo diskontinuitu - ktorá oddeľuje a oddeľuje spodný plášť od vonkajšieho jadra. Dolný plášť nad Gutenbergovou líniou je pevný, ale vonkajšie jadro pod linkou je tekuté roztavené. Skutočná oblasť nespojitosti je nerovná a úzka zóna, ktorá obsahuje zvlnenie široké až 3 až 5 míľ. Pod hraničnou zónou je roztavené vonkajšie jadro oveľa hustejšie ako plášť hore v dôsledku ťažkej množstvo železa, ktoré obsahuje, a pod touto vrstvou je vnútorné jadro, ktoré je zložené z extrémne horúceho pevného niklu a železo.

Aj keď sa hranica Gutenbergovej diskontinuity medzi plášťom a jadrom meria približne 1 800 míľ pod povrchom Zeme, táto čiara nezostáva konštantná. Intenzívne teplo vo vnútri planéty sa neustále a postupne odvádza, čo núti roztavené jadro Zeme pomaly tuhnúť a zmenšovať sa. Zmenšenie jadra teda spôsobí, že sa Gutenbergova hranica postupne ponára hlbšie a hlbšie pod povrch Zeme.