Inge Lehmann war eine dänische Seismologin, die 1936 das etablierte wissenschaftliche Verständnis der Erdstruktur auf den Kopf stellte. Ihre Arbeit bewies, dass der Planet einen festen inneren Kern besitzt – eine Entdeckung, die jahrzehntelang übersehen wurde, heute aber grundlegend für die moderne Geologie ist. Lehmanns Erfolg stellte sich ein, obwohl sie in einem von Männern dominierten Bereich und weitgehend isoliert arbeitete, was ihre Geschichte zu einem Zeugnis individueller Brillanz und Beharrlichkeit macht.
Der Stand der Seismologie in den 1930er Jahren
Vor Lehmanns Arbeiten ging man davon aus, dass das Erdinnere überwiegend geschmolzen sei. Die Seismologie, die Untersuchung von Erdbebenwellen, war eine junge Wissenschaft, die noch weitgehend theoretisch war. Forscher nutzten seismische Daten – die Art und Weise, wie sich Erdbebenwellen durch die Erde ausbreiten –, um auf die Zusammensetzung des Planeten zu schließen. Dem Modell fehlte jedoch ein entscheidender Teil: ein tiefer, dichter Kern.
Lehmanns bahnbrechende Entdeckung
Lehmanns entscheidende Erkenntnis kam bei der Analyse der seismischen Messwerte eines Erdbebens in Neuseeland im Jahr 1929. Sie bemerkte, dass sich bestimmte Primärwellen (P), die sowohl Feststoffe als auch Flüssigkeiten durchdringen können, auf eine Weise verhielten, die nicht mit der vorherrschenden Theorie des geschmolzenen Kerns übereinstimmte. Insbesondere erhöhte sich die Geschwindigkeit einiger P-Wellen in einer bestimmten Tiefe, anstatt sich wie erwartet in Flüssigkeit zu verlangsamen.
Lehmann vermutete, dass diese Beschleunigung auf eine deutliche Änderung der Dichte zurückzuführen sei – einen festen inneren Kern innerhalb des geschmolzenen äußeren Kerns der Erde. In ihrer 1936 veröffentlichten Arbeit „P‘“ wurden ihre Berechnungen, Grafiken und Beobachtungen akribisch detailliert beschrieben. Die Theorie stieß zunächst auf Skepsis, wurde jedoch später von anderen Wissenschaftlern bestätigt.
Seismische Wellen erklärt
Um Lehmanns Entdeckung zu verstehen, ist es hilfreich, die Grundlagen seismischer Wellen zu kennen:
- P-Wellen (primär): Longitudinalwellen, die sich am schnellsten durch jedes Medium ausbreiten.
- S-Wellen (Sekundär): Transversalwellen, die sich nur durch Festkörper ausbreiten.
- Oberflächenwellen: Bewegen sich entlang der Erdoberfläche und verursachen bei Erdbeben den größten Schaden.
Lehmanns Beobachtung, dass P-Wellen in der Tiefe beschleunigt werden, deutete darauf hin, dass sie ein festes Material durchquerten – den inneren Kern. Sekundärwellen können Flüssigkeiten nicht durchdringen, was bedeutete, dass der innere Kern nicht geschmolzen war.
Ein bleibendes Erbe
Die Entdeckung von Inge Lehmann revolutionierte unser Verständnis der inneren Struktur der Erde. Der feste innere Kern, von dem heute bekannt ist, dass er hauptsächlich aus Eisen und Nickel besteht, spielt eine entscheidende Rolle bei der Erzeugung des Erdmagnetfelds. Lehmanns Arbeit bleibt für die Geophysik von grundlegender Bedeutung, und ihr Name wird in der „Lehmann-Diskontinuität“, der Grenze zwischen dem inneren und äußeren Erdkern, in Erinnerung gerufen. Trotz ihrer bahnbrechenden Leistung blieb sie jahrzehntelang eine relativ unbekannte Figur. Erst jetzt erhält ihr Beitrag zur Wissenschaft die gebührende Anerkennung.
Lehmanns Geschichte zeigt, dass wissenschaftlicher Fortschritt oft von unerwarteten Orten kommt – von denen, die außerhalb der Mainstream-Institutionen arbeiten und konventionelle Meinungen in Frage stellen. Ihr Vermächtnis erinnert daran, dass Beharrlichkeit, sorgfältige Beobachtung und die Bereitschaft, etablierte Theorien in Frage zu stellen, für die Weiterentwicklung unseres Verständnisses der Welt unerlässlich sind.
