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Un'abbondanza di potenti forze risiede sotto la crosta terrestre che può scatenare terremoti, creare pietre preziose ed erompere lava sopra la superficie attraverso vulcani. Molti scienziati hanno esercitato un grande lavoro per scoprire la struttura e le condizioni della Terra sotto la superficie fino al nucleo dei pianeti. Nel 1913, uno scienziato di nome Beno Gutenberg contribuì alla comunità scientifica con una scoperta rivoluzionaria riguardante gli strati interni della Terra.
Strati di terre
Lo strato roccioso esterno della Terra, su cui camminano gli animali, è noto come la crosta terrestre o superficie, e questo strato si estende per circa 25 miglia. Direttamente sotto la crosta è il mantello superiore, che è uno strato rigido che consiste principalmente di ossigeno, magnesio, silicio, ferro, calcio e alluminio. Sotto il mantello superiore si trova il mantello inferiore, in cui le temperature diventano sostanzialmente più calde. Gli strati del mantello contengono la maggior parte della massa terrestre e si estendono verso il basso dalla crosta per circa 1.700 miglia. Sotto il mantello si trova il nucleo estremamente caldo di ferro-nichel, che poggia circa 1.800 miglia sotto la superficie terrestre, ha un raggio di 2.100 miglia ed è diviso in due sezioni: un nucleo esterno e un nucleo interno.
Gutenberg
Beno Gutenberg (1889-1960) era uno scienziato e un sismologo che studiò gli strati interni della Terra. Le onde sismiche sono generalmente causate da esplosioni o terremoti sottoterra, ma nel 1913 Gutenberg osservò che, ad una certa profondità sotto la superficie terrestre, le onde primarie rallentarono drammaticamente e le onde secondarie si fermarono completamente. Sebbene le onde secondarie possano facilmente trasmettere attraverso materiale solido, tali onde non possono viaggiare attraverso il liquido. Pertanto, Gutenberg ha concluso - correttamente - che alla profondità specifica in cui svaniscono le onde secondarie, a circa 1.800 miglia sotto la superficie, deve essere presente del liquido.
La discontinuità
Poiché le onde sismiche hanno cambiato la loro attività e le onde secondarie sono completamente scomparse alla profondità di circa 1.8000 miglia sotto la superficie, Gutenberg è stato il primo a scoprire che sopra questo segno di profondità l'interno della Terra deve essere solido, mentre sotto questo segno l'interno deve essere liquido. Pertanto, Gutenberg ha stabilito una linea di confine accurata - o discontinuità - che separa e divide il mantello inferiore dal nucleo esterno. Il mantello inferiore sopra la linea di Gutenberg è solido, ma il nucleo esterno sotto la linea è fuso liquido. L'area di discontinuità effettiva è una zona irregolare e stretta che contiene ondulazioni fino a 3-5 miglia di larghezza. Sotto la zona di confine, il nucleo esterno fuso è molto più denso del mantello in alto a causa delle pesanti quantità di ferro che contiene e al di sotto di questo strato si trova il nucleo interno, che è composto da nichel solido estremamente caldo e ferro.
Shrinking
Sebbene il limite di discontinuità di Gutenberg tra il mantello e il nucleo sia misurato a circa 1.800 miglia sotto la superficie terrestre, questa linea non rimane costante. Il calore intenso all'interno dei pianeti viene perpetuamente e gradualmente dissipato, il che costringe il nucleo fuso della Terra a solidificarsi lentamente e a ridursi. Pertanto, il restringimento del nucleo fa sì che il confine di Gutenberg affondi gradualmente sempre più in profondità sotto la superficie terrestre.