Svjetski ugledna institucija Smithsonian u Washingtonu hrvatskog znanstvenika Andriju Mohorovičića uvrstila je među znanstvenike koji su čovječanstvu dali sto najvećih znanstvenih otkrića o planetu Zemlji. Radeći znanstveno u Zagrebu, briljantnom matematičkom i fizičkom analizom seizmičkih podataka o pokupskom potresu 1909. godine otkrio je nagli skok gustoće unutrašnjosti Zemlje na dubini od pedesetak kilometara, čime je postao prvi svjetski znanstvenik koji je otkrio Zemljinu koru.

Godine 1909. došlo je do jakog potresa u dolini Kupe, s epicentrom četrdeset kilometara jugoistočno od Zagreba. Mohorovičić je na zagrebačkom opservatoriju pomoću seizmografa dobivao složene grafičke prikaze više vrsta potresnih valova nastalih pri pokupskom potresu. I ranije su geofizičari mjerenjima potresa blizu središtu potresa dobivali složene seizmograme, ali ih nisu znali objasniti u okviru tada postojeće teorije prema kojoj idući dublje u Zemljinu unutrašnjost brzina potresnih valova postupno raste. Kao i njegovi prethodnici, to nije mogao objasniti samo uz standardnu pretpostavku da brzina valova u Zemljinoj unutrašnjosti postupno raste s dubinom. Uočio je da u teorijskoj slici širenja valova unutrašnjošću Zemlje nešto nedostaje, da postoje još neki dodatni valovi.

Naime, pri potresu se iz izvora potresa u podzemlju šire dvije vrste valova, longitudinalni i transverzalni. Kod longitudinalnih valova čestice titraju na pravcu kojim se širi val, a kod transverzalnih valova titraju okomito na taj smjer. (Pri potresu nastaju također i površinski valovi.)

Mohorovičić je promatrao složene slike potresnih valova dobivene pomoću seizmografa. Ti seizmogrami su bili složeniji nego bi se očekivalo od jednostavne predodžbe da se iz središta potresa Zemljinom unutrašnjošću direktno šire longitudinalni i transverzalni valovi. Mohorovičić je od svojih kolega seizmologa iz različitih opservatorija u svijetu, koji su zabilježili pokupski potres, dobio njihove seizmograme pokupskoga potresa. Na temelju tih seizmograma Mohorovičić je pokušao objasniti te seizmograme. Kao i njegovi prethodnici, to nije mogao objasniti samo uz standardnu pretpostavku da brzina valova u Zemljinoj unutrašnjosti postupno raste s dubinom. Uočio je da u teorijskoj slici širenja valova unutrašnjošću Zemlje nešto nedostaje, da postoje još neki dodatni valovi.

Promatrajući seizmogame za pokupski potres koje su dobili njegovi kolege na raznim lokacijama, i uspoređujući ih sa svojim rezultatima, sinula mu je ideja da upotrijebi jednostavni koncept iz klasične fizike: kada valovi padnu na granicu dvaju sredstava raznih gustoća, kao na primjer iz zraka (manje gustoće) u vodu (veće gustoće), tada se dio valova odbija od te granice, a dio se lomi – prolazi uz promjenu smjera. Tako iz jednog vala nastaju dva: pored lomljenog vala nastaje i dodatni odbijeni val na granici između sredstava različitih gustoća. Do seizmografa ti se valovi šire različitim brzinama, jer lomljeni val prolazi većom dubinom, a odbijeni manjom. Uobičajena je pretpostavka da gustoća unutrašnjosti Zemlje raste s dubinom, a što je tvar gušća, brzina valova je veća. Dakle, zaključio je Mohorovičić, negdje ispod Zemljine površine nalazi se ploha na kojoj dolazi do skoka gustoće pa se na toj plohi potresni valovi koji dolaze iz središta potresa djelomice lome, a djelomice reflektiraju. Reflektirani valovi idu direktno prema površini Zemlje, a oni koji se lome prolaze dublje Zemljinom unutrašnjošću, postupno se njihov smjer savija i duljim putem dolaze do površine. I jedni i drugi stižu do Zemljine površine i daju složeni seizmogram.

Detaljnim istraživanjem seizmograma pokupskoga potresa od 8. listopada1909. Mohorovičić je računima u svom matematičkom modelu utvrdio da na dubini od pedesetak kilometara brzina širenja potresnog vala skokovito raste, što je pripisao skokovitom porastu brzine potresnih valova na toj dubini, tj. skokovitom porastu gustoće u unutrašnjosti Zemlje.

Matematički izraz za pretpostavljenu ovisnost brzine potresnog vala o dubini, nazvan je u svjetskoj znanosti Mohorovičićev zakon. Granična ploha na kojoj dolazi do skokovitog porasta gustoće, između gornjega sloja, Zemljine kore, i sloja ispod njega, Zemljinog plašta, u svjetskoj znanosti je nazvana Mohorovičićev diskontinuitet, ili skraćeno MOHO. Obično se naglašava da je MOHO najveći objekt u Sunčevom sustavu nazvan po nekoj osobi. Zbog skoka gustoće na toj MOHO graničnoj plohi, dolazi do skoka brzine potresnih valova. Bez ikakve dvojbe, to Mohorovičićevo otkriće spada u red najvećih prirodoznanstvenih otkrića u povijesti.

Više od pola stoljeća kasnije, na jednom od letova na Mjesec, američki su astronauti na površinu Mjeseca postavili seizmograf za mjerenje potresnih valova. I zaista je tim pokusima dokazano da i Mjesec ima Mohorovičićev diskontinuitet!

Za svoje otkriće Mohorovičićevog diskontinuiteta, tj. Zemljine kore, dobio je Mohorovičić jedno od najvećih priznanja koje znanstvenik može dobiti: 1970. godine jedan Mjesečev krater, promjera 77 km, na strani Mjeseca koju ne vidimo sa Zemlje, imenovan je Mohorovičićev krater, u počast velikom hrvatskom znanstveniku. Na Mjesecu je Mohorovičić sada u društvu velikana kao što su Kopernik, Einstein, Newton, Julije Cezar, Kepler, Göthe…

■ Autor: Vladimir Paar | prema autorovom članku objavljenom u: Rasprave za povijest znanosti, knjiga 19, svezak 7, HAZU, Zagreb, 2019, str. 91-98 ■