Neue Messungen zeigen: Struktur des inneren Erdkerns anders als gedacht
Copyright: A.Shteiwi (via WikimediaCommons) / CC BY-SA 4.0
Mānoa (USA) – Jahrzehntelang ging die Wissenschaft davon aus, dass der Erdkern aus einem flüssigen äußeren Kern und einem festen inneren Kern besteht. Neue Analysen zeichnen nun ein etwas anderes Bild der Struktur des inneren Kerns. Dieser scheint weniger fest als bislang angenommen. Die Beobachtungen könnten somit nicht nur unser Bild vom inneren Kern, sondern auch jene von der Funktionsweise des Erdmagnetfeldes revolutionieren.
Wie Rhett Butler Hawai’i Institute of Geophysics and Planetology an der University of Hawaiʻi at Mānoa und Seiji Tsuboi vom Center for Earth Information Science and Technology in Yokohama aktuell im Fachjournal “Physics of the Earth and Plaetary Interiors” (DOI: 10.1016/j.pepi.2021.106802) berichten, könne die Struktur des inneren Erdkerns statt als fest, vielmehr als ein Zustand zwischen halbfest und flüssigem Metall beschrieben werden.
Obschon Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen spätestens seit den 1950-er Jahren Vorstellungen a la Jules Verne von einer hohlen Erde widerlegt haben und der Aufbau unseres Planeten grundsätzlich bekannt und anhand wissenschaftlicher Messungen und Beobachtungen gut beschrieben ist, sind große Teile des Erdinnern noch unerforscht – nicht zuletzt, weil es kaum möglich ist, entsprechende Tiefen direkt zu beproben und zu erforschen.
Statt auf direkte Daten ist die Wissenschaft also auf Messungen angewiesen, wie sie etwa bei Erd- und Seebeben entstehen und die – vergleichbar mit einer Ultraschallaufnahme oder CT-Scans – einen Blick ins Erdinnere ermöglichen, um so die dortigen Strukturen und Vorgänge zu rekonstruieren.
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Anhand der Messdaten von fünf Erdbeben, deren seismische Wellen durch den Erdkern durchlaufend gemessen werden konnten, stieß das Team um Butler auf Unstimmigkeiten mit jener Vorstellung, laut der der innere Kern aus einer festen Metallkugel besteht. Statt von einer derart massiven Kugel, schienen die Wellen an verschiedenen Orten des inneren Kerns unterschiedlich reflektiert worden zu sein.
Anhand von Computermodellen stellten Butler und Tsuboi fest, dass die gemessenen Daten vielmehr mit einem Kern übereinstimmen, der Taschen aus flüssigem und halbflüssigem Eisen in der Nähe seiner Oberfläche besteht.
„Unsere Daten liefern nicht nur Belege dafür, dass der Kern an einigen Stellen weich, an anderen aber wirklich sehr fest ist. Diese festen und weichen Regionen wechseln sich ab und grenzen dabei teilweise direkt aneinander“, so Butler. „Das sind Strukturdetails des inneren Kerns, die wir so bislang noch nicht kannten.”
Die Beobachtungen der Forschenden könnten also nicht nur unsere Vorstellung vom inneren Erdkern, sondern auch jene von der Funktionsweise des Erdmagnetfeldes revolutionieren. Während der äußere und flüssige Kern das Magnetfeld unseres Planeten antreibt, sorgt der innere Kern laut einer Studie von 2019 für dessen Flexibilität. Andere Felsplaneten wie etwa der Mars haben zwar auch ein flüssiges Inneres, aber keinen festen Kern und auch kein planetares Magnetfeld. Nicht nur vor diesem Hintergrund halten die Forscher ein vertieftes Wissen über die Struktur des Erdkerns für wichtig, um die Verbindung zwischen dem Planeteninneren und der magnetischen Aktivität besser zu verstehen.
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Recherchequellen: Physics of the Earth and Planetary Interiors
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