ידענים: גאולוגיה | כדור הארץ

מאת 13 במאי 2015 6 תגובות

אינגה להמן בדקה את התפשטות הגלים הסיסמיים על פני כל כדור הארץ בעידן שלפני המחשב, והגיעה למסקנה שליבת כדור הארץ מוצקה

שכבות כדור הארץ - ליבה פנימית מוצקה, ליבה חיצונית נוזלית, מעטפת וקרום. איור: shutterstock

שכבות כדור הארץ – ליבה פנימית מוצקה, ליבה חיצונית נוזלית, מעטפת וקרום. איור: shutterstock

כיצד ניתן לגלות מה קורה בתוך כדור הארץ? מידות החום שם גבוהות מדי, הלחץ קיצוני והמרחקים גדולים מכדי שניתן יהיה לחקור אותם באמצעות כלים רובוטיים. לפיכך נאלצים המדענים להסתמך על הגלים הסיסמיים – גלי ההלם שנוצרים בעת רעידות אדמה ופיצוצים החוצים דרך פנימו של כדור הארץ, כדי לחשוף את מבנהו הפנימי של כדור הארץ.

בכל שנה מתרחשות רעידות אדמה רבות, רק היום התבשרנו על רעידת אדמה חזקה נוספת, שהתרחשה במערב נפאל, שרק לפני כשלושה שבועות כמעט נחרבה מרעש בעוצמה 7.8. מידי שנה מתרחשות מאות רעידות אדמה וכל אחת כזו מספקת לגיאולוגים עוד נתונים לתמונה של פנים כדור הארץ.

האותות הסיסמיים מורכבים מכמה סוגי גלים. אלו החשובים להבנת מבנהו הפנימי של כדור הארץ נקראים גלי P גלים ראשוניים (primary) או גלי דחיסה (compressional waves) וכן גלי S (גלים משניים או שיוריים), הנעים דרך חומרים מוצקים ונוזליים בדרכים שונות.

הסיסמוגרף הומצא בשנת 1880. עד סוף העשור מוקמו סיסמוגרפים בכל רחבי העולם. באותו זמן האמינו הגיאופיזיקאים כי כדור הארץ מכיל ליבה נוזלית המוקפת במעטפת מוצקה. זו בתורה מוקפת בקרום. השכבות מופרדות זה מזה באמצעות שינוים פתאומים במבנה הקרקע, תופעה שכונתה חוסר המשכיות (discontinuities).

בשנת 1929 התרחשה רעידת אדמה חזקה ליד ניו זילנד. הסיסמולוגית הדנית אינגה להמן "הסיסמולוגית היחידה בדנמרק" (משני המינים) כפי שכינתה את עצמה – חקרה את גלי ההלם של אותה רעידה ונדהמה ממה שראתה. כמה גלי P שהיו אמורים לסטות במגעם עם ידי הליבה הנוזלית עברו מרחק בתוך ליבת כדור הארץ ואז נהדפו מסוג כלשהו של גבול.

אינגה להמן, מתוך ויקיפדיה

אינגה להמן, מתוך ויקיפדיה

הפרשנות שלה לנתונים היתה הבסיס למאמר משנת 1936 שבו פיתחה תיאוריה לפיה מרכז כדור הארץ מורכב משני חלקים: ליבה מוצקה המוקפת בליבה חיצונית נוזלית, ואשר מופרדת במה שכונה לאחר מכן "גבול להמן". השערתה של להמן אושרה בשנת 1970 כאשר סיסמוגרפים רגישים יותר גילו גלים הנהדפים מהגלעין המוצק  של כדור הארץ העשוי מברזל דחוס במיוחד.

להמן נולדה בדנמרק בשנת 1888 והיתה חלוצה בקרב הנשים ובקרב המדענים. את החינוך היסודי היא קיבלה בבית ספר פרוגרסיבי בו קיבלו בנים ובנות יחס זהה. היה זה ניגוד חד לקהילה המדעית והמתמטית אשר אליה הצטרפה מאוחר יותר. בשיחה עם אחיינה, נילס גרוס, אמרה: "אתה צריך לדעת עם כמה גברים חלשים ממני (מקצועית) הייתי צריכה להתמודד והפסדתי, אמר גרוס בזכרונותיו. "אני זוכר את אינגה יושבת יום ראשון אחד בגן האהוב עליה ליד שולחמן מלא בקופסאות קרטון של שיבולת שועל. בקופסאות היו קלפים  ועליהם מידע על רעידות אדמה מכל העולם. הדבר היה לפני שניתן היה לבצע עיבוד ממוחשב, אך המערכת היתה דומה. עם הקלפים הללו בקופסאות הדגנים מדדה אינגה את מהירות התקדמות רעידות האדמה לכל חלקי העולם. מהמידע הזה, היא גזרה את התיאוריה שלה על הרכבו הפנימי של כדור הארץ.

לימים הפכה להמן לסמכות בתחום מבנה המעטפת העליונה. היא ביצעה מחקרים מאסיביים במדינות אחרות, ונהנתה מההתעניינות הגוברת בסיסמולוגיה לצורך איתור ניסויים גרעיניים שביצועם נאסר. כאשר קיבלה להמן את מדלית ויליאם בואי ב-1971, העיטור הגבוה ביותר של האגודה הגיאופיסית האמריקנית (AGU) היא תוארה כ"מאסטרית של האמנות השחורה ששום רמת מיחשוב לא תוכל להתחרות בה". להמן נפטרה בשיבה טובה בגיל 105.

 

באותו הנושא באתר הידען:

אבי בליזובסקי

עורך אתר הידען ([email protected]) כל המאמרים של אבי בליזובסקי באתר הידען

6 תגובות ל “רעידות האדמה שמספרות את סיפורה של ליבת כדור הארץ”

  1. יאיר

    אבי שלום, אפשר לשאול למה אתם מכריחים את המגיבים להכניס כתובת אינטרנט כתנאי לשליחת תגובה ?

    איזה היגיון יש בזה ?

  2. אבי בליזובסקי

    מדדו את הרעידות בסיסמוגרפים היא ערכה רישום של העוצמה שלהם בכל מקום בעולם וכך יכלה לדעת כיצד הם השפיעו על הצד השני של כדור הארץ.

  3. יריב

    "עם הקלפים הללו בקופסאות הדגנים מדדה אינגה את מהירות התקדמות רעידות האדמה"

    ניסוח מאד משונה, חשבתי שהמדידה נעשתה בעזרת סיסמוגרף, לא בעזרת קלפים.

הוספת תגובה

  • (will not be published)