Inge Lehmann was een Deense seismoloog die in 1936 het gevestigde wetenschappelijke inzicht in de structuur van de aarde teniet deed. Haar werk bewees dat de planeet een solide innerlijke kern bezit – een ontdekking die tientallen jaren over het hoofd werd gezien, maar die nu fundamenteel is voor de moderne geologie. Het succes van Lehmann vond plaats ondanks het feit dat ze in een door mannen gedomineerd vakgebied en grotendeels geïsoleerd werkte, waardoor haar verhaal een bewijs was van individuele genialiteit en doorzettingsvermogen.
De staat van de seismologie in de jaren dertig
Vóór Lehmanns werk werd gedacht dat het binnenste van de aarde overwegend gesmolten was. Seismologie, de studie van aardbevingsgolven, was een opkomende wetenschap, nog grotendeels theoretisch. Onderzoekers gebruikten seismische gegevens – de manier waarop aardbevingsgolven door de aarde reizen – om de samenstelling van de planeet af te leiden. Maar het model miste een cruciaal onderdeel: een diepe, dichte kern.
Lehmanns baanbrekende ontdekking
Het cruciale inzicht van Lehmann ontstond tijdens het analyseren van seismische metingen van een aardbeving in Nieuw-Zeeland in 1929. Ze merkte op dat bepaalde primaire (P)-golven, die zowel door vaste stoffen als door vloeistoffen kunnen gaan, zich op een manier gedroegen die niet in overeenstemming was met de heersende theorie van gesmolten kernen. Concreet namen sommige P-golven op een bepaalde diepte in snelheid toe, in plaats van te vertragen zoals verwacht in vloeistof.
Lehmann theoretiseerde dat deze versnelling het gevolg was van een duidelijke verandering in de dichtheid: een vaste binnenkern in de gesmolten buitenkern van de aarde. Haar artikel ‘P’, gepubliceerd in 1936, beschrijft haar berekeningen, grafieken en observaties minutieus. De theorie stuitte aanvankelijk op scepsis, maar werd later bevestigd door andere wetenschappers.
Seismische golven uitgelegd
Om de ontdekking van Lehmann te begrijpen, helpt het om de basisprincipes van seismische golven te kennen:
- P-golven (primair): Longitudinale golven die het snelst door elk medium reizen.
- S-golven (secundair): Dwarse golven die zich alleen door vaste stoffen voortplanten.
- Oppervlaktegolven: Bewegen langs het aardoppervlak en veroorzaken de meeste schade tijdens aardbevingen.
Lehmanns waarneming dat P-golven op diepte versnelden, gaf aan dat ze door een vast materiaal gingen: de binnenste kern. Secundaire golven kunnen niet door vloeistoffen heen, wat betekende dat de binnenkern niet gesmolten was.
Een blijvende erfenis
De ontdekking van Inge Lehmann bracht een revolutie teweeg in ons begrip van de interne structuur van de aarde. De vaste binnenkern, waarvan nu bekend is dat deze voornamelijk uit ijzer en nikkel bestaat, speelt een cruciale rol bij het genereren van het magnetische veld van de aarde. Lehmanns werk blijft fundamenteel voor de geofysica, en haar naam wordt herdacht in de ‘Lehmann-discontinuïteit’, de grens tussen de binnenste en buitenste kern van de aarde. Ondanks haar baanbrekende prestatie bleef ze tientallen jaren een relatief obscure figuur. Pas nu krijgt haar bijdrage aan de wetenschap de erkenning die zij verdient.
Het verhaal van Lehmann laat zien dat wetenschappelijke vooruitgang vaak uit onverwachte hoek komt – van degenen die buiten de reguliere instellingen werken en de conventionele wijsheid in twijfel trekken. Haar nalatenschap herinnert ons eraan dat doorzettingsvermogen, nauwgezette observatie en de bereidheid om gevestigde theorieën in twijfel te trekken essentieel zijn voor het bevorderen van ons begrip van de wereld.
