Andrija Mohorovičić i diskontinuitet

Što je to zapravo Mohorovičićev diskontinuitet i kako je otkriven?

geografske teme svemir i Zemlja

8. listopada 1909. godine 40-ak kilometara južno od Zagreba, u blizini Pokupskog, dogodio se jak potres. Njegova jačina bila je procijenjena na VIII stupnjeva Mercallijeve ljestviceRichterova ljestvica u to vrijeme nije još postojala. Kasnije su znanstvenici procijenili magnitudu ovog potresa na 6. Iako daleko manje razoran od onog koji je potresao Zagreb 1880. godine, ovaj potres od 8.10.1909. godine znatno je oštetio građevine od cigle i kamena, dok hrastove kuće nisu previše stradale. Potres se jako osjetio i u Zagrebu, gdje su zabilježeni brojni porušeni dimnjaci, a seizmološki instrumenti tog vremena zabilježili su ga i u dalekom Strasbourgu.

Za svjetsku znanstvenu javnost bi to bio samo još jedan u nizu svakodnevnih potresa, da ga nije pedantno proučio Andrija Mohorovičić. Tada je 52-godišnji upravitelj Meteorologijskog opservatorija Mohorovičić imao iza sebe već zavidnu karijeru meteorologa, da bi se svega 8 godina prije potresa 1909. godine u potpunosti okrenuo seizmologiji. Seizmologija se kao znanost u to vrijeme tek počela razvijati, obzirom da su tada izumljeni prvi precizniji seizmografi.

Zagreb je prva seizmološka mjerenja seizmoskopom započeo nakon velikog potresa u Zagrebu 1880. godine. Ipak, za stvarni početak seizmologije uzimamo 1906. godinu, kada Mohorovičić u u podrumu zgrade Meteorološkog opservatorija na Griču postavlja seizmograf Vicentinijeve konstrukcije, čime utemeljuje zagrebačku seizmoločku postaju. Zanimljivo je da je ovaj seizmograf bio dovoljno dobar da zabilježi i veliki potres u San Franciscu 1906. godine. Mohorovičić je želio bolji instrument te dvije godine postavlja Wiechertov horizontalni seizmograf s njihalom mase 80 kg i povećanjem od 20 puta, tzv. „mali Wiechert”, te godinu poslije (1909.) tzv. „veliki Wiechert” mase 1000 kg s povećanjem od 200 puta. Potres kod Pokupskog 1909. godine proučavao je rezultatima (seizmogramima) dobivenim od ovog najnovijeg seizmografa.

Nakon potresa koji se dogodio 8. listopada 1909. godine, Mohorovičić je od ostalih seizmoloških postaja koje su zabilježile ovaj potres zamolio kopije seizmograma – i dobio. Osobito puno je bilo seizmograma s postaja udaljenih do 800 km od epicentra. Uz pomoć te baze podataka, Mohorovičić je nastojao objasniti način rasprostiranja valova potresa kroz unutrašnjost Zemlje.

Mohorovičić je usporedio seizmograme iz mnogih europskih seizmoloških postaja koje su zabilježile potres kod Pokupskog 1909. godine, te izradio kartu s hodokronama – krivuljama koje pokazuju ovisnost vremena širenja potresnoga vala o udaljenosti od epicentra. Primjetio je da su potresni valovi do seizmičkih postaja udaljenijih od 200 kilometara od epicentra potresa stigli brže. Stoga je odbacio ranija mišljenja da se potresni valovi šire jednolikom brzinom i pretpostavio da se isti šire većom brzinom kroz dublje slojeve Zemlje. Nadalje, Mohorovičić je uz pomoć matematičke i fizičke analize otkrio nagli skok gustoće unutrašnjosti Zemlje na dubini od pedesetak kilometara. Proučavanjem prikupljenih podataka utvrdio je da brzina longitudinalnog vala kontinuirano raste s dubinom: od 5,53 km/s u na površini Zemlje do 5,68 km/s u dubini od 54 km, na dnu Zemljine kore. Tamo, na prijelazu kore i plašta, brzina naglo raste na 7,75 km/s. Mohorovičić je znao da iz žarišta potresa kreću samo po jedan longitudinalni i jedan transverzalni val. Ipak, dobiveni seizmogrami su bilježili po dva longitudinalna i dva transverzalna vala. Kao dobar fizičar koji je studirao u Pragu kod fizičara i filozofa Ernsta Macha, Mohorovičić je pretpostavio da na nekoj dubini postoji diskontinuitet, granica na kojoj će se ti valovi, poput svjetlosnih valova, lomiti. Sve te detaljne analize podataka su mu dokazale da ta granica, diskontinuitet, postoji te je to i objavio u članku „Potres od 8. listopada 1909.”.

Mohorovičić je zapravo otkrio granicu između Zemljine kore i Zemljinog plašta. Iako se o njoj prethodno teoretiziralo, Mohorovičić je dokazao postojanje granične plohe na kojoj dolazi do skokovitog porasta brzine potresnih valova, a samim tim i gustoće, između gornjega sloja (Zemljine kore), i sloja ispod njega (Zemljinog plašta). Ta graniča ploha nazvana je po njemu Mohorovičićev diskontinuitet ili skraćeno MOHO. Matematički izraz za pretpostavljenu ovisnost brzine potresnog vala o dubini, nazvan je u svjetskoj znanosti Mohorovičićev zakon.

Znanstvena javnost ne dvoji da ovo Mohorovičićevo otkriće spada red najvećih prirodoznanstvenih otkrića u povijesti. Svjetski ugledna institucija Smithsonian u Washingtonu je hrvatskog znanstvenika uvrstila među znanstvenike koji su čovječanstvu dali sto najvećih znanstvenih otkrića o planetu Zemlji. Zaključci Andrije Mohorovičića su promijenili način na koji proučavamo potrese. Mohorovičićev diskontinuitet ili MOHO je do danas najveća prirodna tvorba koja postoji na Zemlji ili u Sunčevom sustavu, a da nosi ime nekog čovjeka.

Mohorovičićev diskontinuitet postoji na cijeloj Zemlji. Njegova je dubina je u prosjeku 33 kilometra.  Ispod oceana kora je najtanja (5–10 km), dok je ispod najviših debela i do 70-ak km. U Hrvatskoj je MOHO najdublji ispod Velebita i Dinare (oko 42 km), a najplići ispod južnog Jadrana i istočne Slavonije (25 km).

Više od pola stoljeća kasnije, na jednom od letova na Mjesec, američki su astronauti na površinu Mjeseca postavili seizmograf za mjerenje potresnih valova. Dobiveni seizmogrami s Mjeseca su utvrdili da i naš prirodni satelit ima Mohorovičićev diskontinuitet! Kasnije je ustanovljena prisutnost Mohorovičićevog diskontinuiteta na Veneri i Marsu, gdje je također nazvan po Mohorovičiću. Zbog svojih doprinosa, po Mohorovičiću je nazvan jedan asteroid te krater na Mjesecu.

Andrija Mohorovičić se danas ubraja među najveće svjetske seizmologe. Nakon svog velikog otkrića poživio je još 27 godina, nastavio pedantno raditi i uživao u slavi.

Ukoliko vas dodatno zanima seizmologija, Mohorovičićev diskontinuitet i sam Andrija Mohorovičić, preporučujemo knjigu prof. dr. sc. Heraka „Kroz koru do plašta – nove spoznaje o Andriji Mohorovičiću (1857. do 1936.)”, u izdanju HAZU-a. Ukoliko ste u Zagrebu, možete predlažemo posjetiti Memorijalne prostorije Andrije Mohorovičića na Geofizičkom zavodu Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, u kampusu na Horvatovcu. Tamo su izloženi i seizmografi kojima se služio Mohorovičić početkom 20. stoljeća.

Odgovori

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *