Was im Zentrum unseres Planeten geschieht, ist größtenteils ein Rätsel.
Die Wahrheit ist, dass noch nie ein Mensch durch die Kruste gegangen ist und tief genug gebohrt hat, um in den Erdmantel einzudringen, geschweige denn in seinen flüssigen Eisenkern. Wir wissen also nicht, welche Arten von Wechselwirkungen dort stattfinden.
Der Kern unseres Planeten liegt – zumindest vorerst – weit außerhalb unserer technologischen Reichweite, und dennoch haben Wissenschaftler dank cleverer theoretischer Modelle Antworten auf einige der Rätsel unter unseren Füßen gefunden.
Neue Forschungen zeigen nun, dass der geschmolzene Erdkern tatsächlich Eisen in den oberen Mantel verlieren kann, der tausend Grad kälter ist als der flüssige Kern.
Seit Jahrzehnten diskutieren Wissenschaftler, ob Kern und Mantel physikalisches Material austauschen.
(L. O'Dwyer Brown, Universität Aarhus)
Das starke Magnetfeld der Erde und ihre elektrischen Ströme bedeuten sicherlich, dass sich viel Eisen im Kern befindet. Darüber hinaus weisen Proben der an die Oberfläche ausgestoßenen Mantelgesteine auch einen signifikanten Eisengehalt auf, was einige zu der Annahme führt, dass das Material aus dem Kern stammt.
Um eine Vorstellung davon zu bekommen, ob dies möglich ist, führten die Forscher Laborexperimente durch, die zeigten, wie sich Eisenisotope bei hohen Drücken und Temperaturen zwischen verschiedenen Temperaturbereichen bewegen.
Anhand dieser Informationen zur Erstellung eines Modells zeigen die Ergebnisse der Gruppe, dass schwere Eisenisotope vom heißeren Erdkern in den kälteren Mantel wandern können. Während die leichten Eisenisotope das Gegenteil bewirken und von kalt nach heiß zurück zum Kern gehen.
Diese Ergebnisse sind immer noch Theorie, aber sie können uns etwas Wichtiges über die Funktionsweise des Inneren unseres Planeten lehren.
Mithilfe von Computersimulationen konnten die Autoren sogar zeigen, wie sich dieses Kernmaterial bis zur Erdoberfläche bewegen kann, wobei sich schwerere Isotope in einer heißen Mantelwolke nach oben bewegen, ähnlich wie in Samoa und Hawaii – eine mögliche Signatur eines „undichten“ Kerns Erde.
Neue Simulationen zeigen nur, dass bei hoher Temperatur und hohem Druck die Möglichkeit besteht, vom Kern zum Mantel zu gelangen, und dies könnte erklären, warum Mantelgesteine viel mehr Eisen als Meteoriten enthalten: Kurz gesagt, Eisenflüssigkeit kommt aus dem Herzen.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.
Quellen: Foto: NASA
