MÜNSTER / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein internationales Forschungsteam hat unter extremen Laborbedingungen neue Erkenntnisse über den inneren Erdkern gewonnen. Die Entdeckung einer Schichtstruktur, die einer Zwiebel ähnelt, könnte erklären, warum sich Erdbebenwellen unterschiedlich schnell durch den Erdkern bewegen.
Ein internationales Forschungsteam hat unter extremen Laborbedingungen neue Erkenntnisse über den inneren Erdkern gewonnen. Die Entdeckung einer Schichtstruktur, die einer Zwiebel ähnelt, könnte erklären, warum sich Erdbebenwellen unterschiedlich schnell durch den Erdkern bewegen. Diese Entdeckung wurde durch die Simulation der extremen Bedingungen des Erdinneren im Labor ermöglicht, bei denen winzige Proben aus Eisenlegierungen unter enormem Druck und Hitze untersucht wurden.
Die Forscher nutzten Diamantambosse, um die Proben zusammenzupressen, und erhitzten sie mit einem speziellen Grafitheizer auf über 820 Grad Celsius. Dabei entsprach der erreichte Druck etwa dem Millionfachen des normalen Luftdrucks. Die Proben enthielten neben Eisen auch Silizium und Kohlenstoff, Elemente, die auch im echten Erdkern vorkommen. Mit intensiven Röntgenstrahlen der Hamburger Großforschungsanlage PETRA III konnten die Forscher die Anordnung der Eisenkristalle sichtbar machen.
Die bevorzugte Ausrichtung der Kristalle, bekannt als “lattice-preferred orientation” (LPO), beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der sich seismische Wellen durch das Material bewegen. Diese Entdeckung allein reicht jedoch nicht aus, um die Unterschiede in den Geschwindigkeiten der Erdbebenwellen vollständig zu erklären. Entscheidend ist die Erkenntnis, dass sich die chemische Zusammensetzung des inneren Erdkerns mit der Tiefe verändert, wobei der Eisenanteil nach innen hin zunimmt.
Diese chemische Schichtung führt dazu, dass sich die Kristalle in verschiedenen Tiefen unterschiedlich verhalten, was die beobachteten Geschwindigkeitsunterschiede in seismischen Messungen erklärt. Die Forschungsergebnisse bieten nicht nur eine Antwort auf die jahrzehntealte Frage nach den unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Erdbebenwellen, sondern geben auch neue Einblicke in den komplexen Aufbau unseres Planeten. Der innere Erdkern ist weitaus komplexer strukturiert als bisher angenommen und offenbart seine Geheimnisse nur unter extremen Laborbedingungen.
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