Інге Леманн була датським сейсмологом, який у 1936 році перевернув загальноприйняте наукове розуміння будови Землі. Її робота довела, що планета має тверде внутрішнє ядро, відкриття, яке ігнорувалося десятиліттями, але тепер є фундаментальним для сучасної геології. Успіх Леманн був досягнутий, незважаючи на те, що вона працювала переважно в чоловічій сфері та здебільшого в ізоляції, що робить її історію свідченням індивідуальної геніальності та наполегливості.
Стан сейсмології в 1930-х роках
До роботи Лемана вважалося, що надра Землі переважно розплавлені. Сейсмологія, наука про вивчення сейсмічних хвиль, була ще в зародковому стані, переважно теоретична. Дослідники використовували сейсмічні дані — те, як землетруси поширюють хвилі через Землю — щоб зробити висновок про склад планети. Однак цій моделі не вистачало важливої деталі: глибокого щільного ядра.
Проривне відкриття Lehmann
Ключова ідея Лемана виникла під час аналізу сейсмічних показань землетрусу в Новій Зеландії 1929 року. Вона помітила, що певні первинні (P) хвилі, які можуть поширюватися як через тверді, так і через рідкі середовища, поводяться таким чином, що суперечить переважаючій теорії розплавленого ядра. Зокрема, деякі Р-хвилі збільшували свою швидкість на певній глибині, а не сповільнювалися, як очікувалося в рідині.
Леман припустив, що це прискорення пов’язане з різкою зміною щільності – твердого внутрішнього ядра всередині розплавленого зовнішнього ядра Землі. Її стаття під назвою «P’», опублікована в 1936 році, ретельно описувала її розрахунки, графіки та спостереження. Спочатку ця теорія була сприйнята скептично, але пізніше була підтверджена іншими вченими.
Пояснення сейсмічних хвиль
Щоб зрозуміти відкриття Лемана, корисно знати основи сейсмічних хвиль:
- P-хвилі (первинні): поздовжні хвилі, які поширюються найшвидше в будь-якому середовищі.
- S-хвилі (вторинні): поперечні хвилі, які поширюються лише в твердих тілах.
- Поверхневі хвилі: рухаються по поверхні Землі, викликаючи найбільші руйнування під час землетрусів.
Спостереження Лемана про те, що P-хвилі прискорюються на глибині, показали, що вони проходять через твердий матеріал — внутрішнє ядро. Вторинні хвилі не можуть проходити через рідини, що означало, що внутрішнє ядро не було розплавленим.
Вічна спадщина
Відкриття Інге Леманн змінило наше розуміння внутрішньої будови Землі. Тверде внутрішнє ядро, яке тепер відомо, що складається переважно із заліза та нікелю, відіграє вирішальну роль у створенні магнітного поля Землі. Робота Леманн залишається основоположною в геофізиці, і її ім’я увічнено в «розриві Лемана» — межі між внутрішнім і зовнішнім ядром Землі. Незважаючи на її піонерські досягнення, вона десятиліттями залишалася відносно невідомою фігурою. Лише зараз її внесок у науку отримав заслужене визнання.
Історія Лемана демонструє, що науковий прогрес часто відбувається з несподіваних місць — від тих, хто працює за межами основних установ і кидає виклик загальноприйнятій думці. Її спадок є нагадуванням про те, що наполегливість, уважне спостереження та готовність поставити під сумнів усталені теорії є важливими для поглиблення нашого розуміння світу.
