Kaj je Gutenbergova diskontinuiteta?

Pod zemeljsko skorjo prebiva obilo močnih sil, ki lahko sprožijo potres, ustvarijo drage kamne in izbruhnejo lavo nad površino skozi vulkane. Številni znanstveniki so se zelo potrudili, da bi odkrili strukturo in razmere Zemlje pod površjem do jedra planeta. Leta 1913 je znanstvenik po imenu Beno Gutenberg prispeval k znanstveni skupnosti s prelomnim odkritjem o notranjih plasteh Zemlje.

Kamnita zunanja plast Zemlje, po kateri hodijo živali, je znana kot zemeljska skorja ali površina, ta plast pa se razteza približno 25 milj. Neposredno pod skorjo je zgornji plašč, ki je toga plast, ki jo večinoma sestavljajo kisik, magnezij, silicij, železo, kalcij in aluminij. Pod zgornjim plaščem je spodnji plašč, pri katerem se temperature bistveno segrejejo. Plasti plašča vsebujejo večino Zemljine mase in segajo od skorje navzdol za približno 1.700 milj. Pod plaščem je izredno vroče jedro železa in niklja, ki leži približno 1.800 milj pod njim Zemeljska površina je polmer 2.100 milj in je razdeljena na dva dela: zunanje jedro in notranje jedro.

Beno Gutenberg (1889-1960) je bil znanstvenik in seizmolog, ki je preučeval notranje plasti Zemlje. Potresne valove praviloma povzročajo eksplozije ali potresi pod zemljo, toda leta 1913 je Gutenberg opazil, da v določeni globini pod površjem Zemlje so se primarni valovi dramatično upočasnili in sekundarni valovi so se ustavili popolnoma. Čeprav lahko sekundarni valovi zlahka prehajajo skozi trden material, taki valovi ne morejo potovati skozi tekočino. Tako je Gutenberg pravilno ugotovil, da mora biti na določeni globini, kjer sekundarni valovi izginejo, približno 1.800 milj pod površino, prisotna tekočina.

Ker so seizmični valovi spremenili svojo aktivnost in so sekundarni valovi popolnoma izginili na globini približno 18000 milj pod površjem, Gutenberg je prvi odkril, da mora biti nad to oznako globine notranjost Zemlje trdna, pod to oznako pa mora biti notranjost tekočina. Tako je Gutenberg vzpostavil natančno mejno črto - ali diskontinuiteto -, ki ločuje in deli spodnji plašč od zunanjega jedra. Spodnji plašč nad Gutenbergovo črto je trden, zunanje jedro pod črto pa je tekoče staljeno. Dejansko območje diskontinuitete je neenakomerno in ozko območje, ki vsebuje valovite širine do 3-5 milj. Pod mejnim pasom je staljeno zunanje jedro zaradi gostote precej gostejše od plašča zgoraj Količine železa, ki jo vsebuje, pod to plastjo pa je notranje jedro, ki je sestavljeno iz izredno vročega trdnega nikla in železo.

Čeprav se Gutenbergova meja diskontinuitete med plaščem in jedrom meri približno 1800 milj pod površjem Zemlje, ta črta ne ostane nespremenjena. Intenzivna toplota v notranjosti planeta se nenehno in postopoma odvaja, zaradi česar se staljeno jedro Zemlje počasi strdi in skrči. Tako krčenje jedra povzroči, da se Gutenbergova meja postopoma pogreza globlje in globlje pod zemeljsko površino.