Inge Lehmann była duńską sejsmologką, która w 1936 roku obaliła ogólnie przyjęte naukowe rozumienie budowy Ziemi. Jej praca udowodniła, że planeta ma solidne jądro wewnętrzne, co było odkryciem ignorowanym przez dziesięciolecia, a obecnie mającym fundamentalne znaczenie dla współczesnej geologii. Lehmann osiągnęła sukces pomimo pracy w branży głównie męskiej i w dużej mierze izolacji, co czyni jej historię świadectwem indywidualnego geniuszu i wytrwałości.
Stan sejsmologii w latach trzydziestych XX wieku
Przed pracą Lehmanna wierzono, że wnętrze Ziemi jest w większości stopione. Sejsmologia, nauka zajmująca się badaniem fal sejsmicznych, była wciąż w powijakach i miała głównie charakter teoretyczny. Naukowcy wykorzystali dane sejsmiczne – sposób, w jaki trzęsienia ziemi rozprzestrzeniają fale na Ziemi – aby wywnioskować skład planety. Jednak w tym modelu brakowało krytycznego szczegółu: głębokiego, gęstego rdzenia.
Przełomowe odkrycie Lehmanna
Kluczowy pomysł Lehmanna przyszedł podczas analizy odczytów sejsmicznych z trzęsienia ziemi w Nowej Zelandii w 1929 roku. Zauważyła, że pewne pierwotne fale (P), które mogą przemieszczać się zarówno w ośrodku stałym, jak i ciekłym, zachowywały się w sposób niezgodny z dominującą teorią stopionego rdzenia. W szczególności niektóre fale P zwiększyły swoją prędkość na określonej głębokości, zamiast zwalniać zgodnie z oczekiwaniami w cieczy.
Lehmann zasugerował, że to przyspieszenie wynika z ostrej zmiany gęstości – stałego jądra wewnętrznego w stopionym jądrze zewnętrznym Ziemi. Jej artykuł zatytułowany „P” opublikowany w 1936 roku szczegółowo opisał jej obliczenia, wykresy i obserwacje. Teoria początkowo spotkała się ze sceptycyzmem, ale później została potwierdzona przez innych naukowców.
Wyjaśnienie fal sejsmicznych
Aby zrozumieć odkrycie Lehmanna, warto poznać podstawy fal sejsmicznych:
- Fale P (pierwotne): Fale podłużne, które przemieszczają się najszybciej w dowolnym ośrodku.
- Fale S (wtórne): Fale poprzeczne, które rozchodzą się tylko w ciałach stałych.
- Fale powierzchniowe: poruszają się po powierzchni Ziemi, powodując największe zniszczenia podczas trzęsień ziemi.
Obserwacja Lehmanna, że fale P przyspieszają na głębokości, pokazała, że przemieszczają się one przez stały materiał — rdzeń wewnętrzny. Fale wtórne nie mogą przechodzić przez ciecze, co oznacza, że rdzeń wewnętrzny nie został stopiony.
Wieczne dziedzictwo
Odkrycie Inge Lehmann zrewolucjonizowało nasze rozumienie wewnętrznej struktury Ziemi. Stały rdzeń wewnętrzny, o którym obecnie wiadomo, że składa się głównie z żelaza i niklu, odgrywa kluczową rolę w wytwarzaniu ziemskiego pola magnetycznego. Prace Lehmann pozostają przełomowe w geofizyce, a jej nazwisko zostało uwiecznione w „Przerwie Lehmanna” – granicy między wewnętrznym i zewnętrznym jądrem Ziemi. Mimo pionierskich osiągnięć przez dziesięciolecia pozostawała postacią stosunkowo nieznaną. Dopiero teraz jej wkład w naukę zyskał zasłużone uznanie.
Historia Lehmanna pokazuje, że postęp naukowy często pojawia się w nieoczekiwanych miejscach – od osób pracujących poza instytucjami głównego nurtu i kwestionujących konwencjonalną wiedzę. Jej dziedzictwo przypomina, że wytrwałość, uważna obserwacja i chęć kwestionowania ustalonych teorii są niezbędne do pogłębienia naszego zrozumienia świata.
