Mohorovičićova seismická diskontinuita

To, že existuje vícero odlišných vrstev zemských obalů, si poprvé uvědomil tento muž, Andrija Mohorovičić. Předem se omlouvám všem Chorvatům za komolení výslovnosti. Mohorovičić byl meteorolog a seizmolog a byl prvním, kdo si toho všiml, při zemětřesení v roce 1909. K tomuto zemětřesení došlo v Chorvatsku, na jihovýchod od Záhřebu, přibližně v této oblasti. Naštěstí pro něj i pro nás se na tomto území, ještě před zemětřesením, již nacházelo několik seismografických stanic. Všechny tyto stanice jsou v podstatě měřicí přístroje přizpůsobené tak, aby zaznamenaly pohyb seismických vln a byly schopny změřit jejich intenzitu. Zajímavé bylo, že si Andrija uvědomil, že kdyby bylo složení Země uniformní – nakresleme si to –, její hustota by rostla s hloubkou. A tak by vznikaly souvislé lomy, zakřivené cesty seismických vln. Zvažme následující: Řekněme, že máme zemětřesení tady, takže toto je uniformní případ. Uniformní. Souvislá vrstva, jen jedna, ačkoli s rostoucí hustotou. Čím blíže jste zemětřesení... Vlny by se nejdříve dostaly sem, pak by se vlny dostaly sem, pak sem... Toto jsou prostorové vlny. Tyto vlny cestují zemskou kůrou. Obecně by platilo, že čím dále jste od zemětřesení... Nebo čas, který zabere vlnám dostat se na to místo, by byl přímo úměrný vzdálenosti bodu od zemětřesení. Očekávali byste něco takového. Kdybyste nanesli na horizontální osu vzdálenost a na vertikální osu čas, měli byste vidět něco takového. Měli byste vidět přímku. A to jen proto, že vlny cestují přibližně stejnou rychlostí podél jakéhokoliv oblouku. Jak se posouváme hlouběji, vlny se možná mírně zrychlují. Jsou však stále přibližně stejně rychlé na všech obloucích. Vzdálenost oblouků je úměrná vzdálenosti na povrchu. Všechny se pohybují přibližně stejně rychle, pouze na jinou vzdálenost. Čas bude úměrný vzdálenosti. On si však všiml něčeho zajímavého. Když změřil, kdy vlny ze zemětřesení dorazily na různé seismografické stanice, všiml si něčeho zajímavého. Toto by teoreticky platilo, kdybychom měli jednolitou Zemi. Ale on uviděl něco překvapivého. Takže znova, toto je vzdálenost a toto je čas. A do 200 kilometrů od zemětřesení viděl přesně to, co bychom očekávali od jednolité Země. Čas cesty byl úměrný vzdálenosti. Ale na dvoustém kilometru viděl něco zajímavého. Vlny přicházející sem byly náhle rychlejší. Sklon této přímky se změnil. Čas se se vzdáleností zmenšoval. Z nějakého důvodu byly vlny přicházející na vzdálenější stanice, které byly více než 200 kilometrů daleko, byly zrychlené. Byly schopny se pohybovat rychleji. A on si uvědomil, že vlny cestovaly na tyto stanice hustší vrstvou Země. Přemýšlejme nad tím. Pokud máme hustší vrstvu, měli bychom vidět toto chování křivky. Když tedy máme takovouto vrstvu, o které teď víme, že je to kůra, a hustší vrstvu, o které teď víme, že je to plášť. A když tady poblíž máte zemětřesení a stále jste v kůře, bude to přímo úměrné. Řekněme, že tento bod je přesně 200 kilometrů daleko. Ale pokud byste šli trochu dále, vlny by se musely pohybovat tímto způsobem a pak by se lámaly daleko více. Takže by se lámaly a zakřivily se trochu dopředu. Vstupují do mnohem hustší hmoty, která se nezhušťuje postupně, její hustota se vlastně mění náhle, takže se ty vlny odrazí ještě více. A pak se dostanou sem. A protože se tady pohybovaly hustší hmotou, dostaly se sem touto cestou rychleji. Takže se do této vzdálenosti na povrchu, která je více než 200 km, dostanou rychleji. A on tedy usoudil, že musí existovat hustší vrstva, kterou se vlny pohybují a které dnes říkáme zemský plášť. A hranice mezi tím, čemu dnes říkáme zemská kůra, a touto vrstvou, které dnes říkáme plášť, je pojmenována po něm, jmenuje se Mohorovičićova diskontinuita. Někdy se používá jen zkratka Moho. Takže tato hranice mezi pláštěm a kůrou se dnes jmenuje po něm. Byl to velký objev, protože on byl schopen nejen říci – na základě nepřímých informací o probíhajících zemětřeseních a měření, kdy se dostanou na různá místa Země –, že existuje hustší vrstva Země. A když si to spočítáte, pod kontinenty je tato hustší vrstva asi 35 km hluboko. On ukázal, že tato vrstva existuje. Ale daleko důležitější je, že byl schopen ukázat, že na základě informací získaných ze zemětřesení můžeme vlastně zjistit skutečné složení Země. Protože nikdo nekopal tak hluboko. Nikdo se nedokopal do pláště nebo dokonce vnějšího či vnitřního jádra. V dalších několika videích použijeme informace o zemětřesení k vysvětlení, jak víme, že existuje tekuté vnější jádro a také vnitřní jádro. A mohli bychom jít dál, uvažovat o různých hustotách uvnitř pláště a tak podobně. Nepůjdeme tolik do detailů. Ale na shledanou u příštího videa.