Erdkern-Theorie bestätigt: 650 Kilometer grosse Metallkugel entdeckt

Forschende der Australian National University (ANU) haben eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, die unser Verständnis von der Zusammensetzung der Erde fundamental verändern könnte. Mithilfe von Daten, die durch seismische Wellen von Erdbeben erzeugt wurden, haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine bisher unbekannte fünfte Schicht der Erde entdeckt.

Bisher nahm man an, dass die Erde aus vier verschiedenen Schichten aufgebaut ist:

1. der Kruste
2. dem Erdmantel
3. dem äusseren Kern
4. und dem inneren Kern

Die neuen Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass es eine weitere Schicht geben muss, die von den Seismologen der ANU als «innerster innerer Kern» bezeichnet wird. Diese Schicht besteht aus einer massiven "Metallkugel" mit einem Durchmesser von 650 Kilometern.

Inhalte:

• Massive Metallkugel als Erdkern


• Seismische Wellen belegen bis zu 5 Rücksprünge


• 200 Erdbeben mit Stärke 6+ untersucht

Die Australian National University (ANU) hat mit einer bahnbrechenden Studie die bisherige Vorstellung des Erdaufbaus revolutioniert. Bislang galt die Annahme, dass die Erde aus vier verschiedenen Schichten besteht. Nun haben Forscherinnen und Forscher der ANU durch die Messung von seismischen Wellen entdeckt, dass es eine fünfte Schicht geben muss. Die neue Schicht befindet sich innerhalb des inneren Kerns und besteht aus einer massiven Metallkugel mit einem Durchmesser von 650 Kilometern.

Diese Entdeckung bestätigt eine Hypothese, die vor 20 Jahren aufgestellt wurde. ANU-Studienleiter Thanh-Son Pham betont, dass seine Studie, die in «Nature Communications» veröffentlicht wurde, eine weitere Beweislinie liefert, um die Existenz der inneren Metallkugel innerhalb des innersten Kerns zu belegen. Laut Professor Hrvoje Tkalcic, einem Ko-Autor der Studie, ist der innere Kern wie eine Zeitkapsel der Entwicklungsgeschichte der Erde. «Er ist eine versteinerte Aufzeichnung, die als Tor zu den Ereignissen der Vergangenheit unseres Planeten dient. Ereignisse, die sich auf der Erde vor Hunderten von Millionen bis Milliarden von Jahren abgespielt haben.»

Das funktioniert so: Wenn ein Erdbeben auftritt, werden seismische Wellen in alle Richtungen ausgestrahlt. Einige dieser Wellen durchlaufen den Erdkern und erreichen die andere Seite des Globus. Wenn sie von dort aus zurück zur Quelle des Erdbebens wandern, können sie von Seismometern erfasst werden.

In der Vergangenheit wurden seismische Wellen, die den Erdkern durchquerten, als Hin- und Herspringen von Signalen beschrieben. Frühere Studien konnten jedoch nur ein einziges antipodisches Hin- und Herspringen dokumentieren. Die Forschenden der ANU haben nun eine Technik zur Verstärkung von Signalen entwickelt, die es ihnen ermöglicht hat, seismische Wellen zu beobachten, die bis zu fünfmal entlang des Erddurchmessers hin- und herhüpfen.

Durch die Analyse dieser seismischen Wellen konnten die Forschenden der ANU die Existenz des innersten inneren Kerns bestätigen. Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten, mit denen die Wellen in den Erdkern eindringen und ihn durchqueren, lassen kaum einen anderen Schluss zu. Die Entdeckung ist eine weitere Bestätigung der Vermutung, die vor etwa 20 Jahren aufgestellt wurde, dass es eine innere Metallkugel innerhalb des inneren Kerns gibt.

Um ihre Entdeckung zu bestätigen, analysierten die Forscher etwa 200 Erdbeben mit einer Stärke von sechs oder höher aus den letzten zehn Jahren. Sie untersuchten seismische Wellen, die direkt durch den Erdmittelpunkt liefen und auf der gegenüberliegenden Seite des Globus wieder austraten, um schliesslich zur Quelle des Bebens zurückzukehren. Dabei fanden sie heraus, dass sich die Wellen bis zu fünfmal hin- und herbewegten, was auf die Existenz einer fünften Schicht im Inneren der Erde hindeutet.

Die Untersuchungen ergaben auch, dass die Eisen-Nickel-Legierung im innersten Kern des Erdkerns anders angeordnet ist als in den äusseren Schichten. Diese Anordnung könnte erklären, warum sich die seismischen Wellen je nach Eintrittswinkel unterschiedlich verlangsamen oder beschleunigen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Entdeckung des innersten inneren Kerns viele unbeantwortete Fragen aufwirft. Zum Beispiel ist noch nicht klar, wie und warum sich die kristallisierte Struktur im innersten Bereich des Erdkerns von der in der äusseren Schicht unterscheidet. Insgesamt zeigt die Entdeckung dieser Metallkugel im Inneren der Erde, wie wenig wir noch über unseren Planeten wissen und wie viel es noch zu entdecken gibt. Die Forschenden der ANU haben jedoch den Grundstein für weitere Forschungen gelegt. Wissenschaftler weltweit werden nun versuchen, weitere Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie diese Schicht entstanden ist und welche Auswirkungen sie auf die geologischen Prozesse in unserem Planeten hat.