3D-Illustration vom Aufbau der Erde: Im Inneren Kern (weiß) befindet sich nach Ansicht australischer Wissenschaftler noch ein Innerster innerer Erdkern. Bildrechte: IMAGO / Zoonar

Neues vom Erdmittelpunkt Theorie zum Innersten Erdkern: Es ist eine 1.300 Kilometer dicke Eisenkugel

21. Februar 2023, 17:00 Uhr

Die Erde besitzt innerhalb ihres Inneren Erdkerns möglicherweise noch einen Innersten inneren Erdkern. Analysen seismischer Wellen durch australische Geophysiker ergaben, dass es sich dabei um eine Eisenkugel mit einem Radius von 650 Kilometern handelt.

Unsere Erde besitzt einen Erdkern, der zwar nur ein Sechstel des Volumens unseres Planeten, aber aufgrund seiner überwiegend metallischen Zusammensetzung ein Drittel seiner Masse ausmacht. Dies gilt als wissenschaftlicher Konsens. Auch, dass dieser Erdkern aus einem Äußeren und einem Inneren Kern besteht, gilt als unstrittig. Umstritten sind allerdings Hypothesen, dass es noch einen Innersten inneren Erdkern (englisch: Innermost inner core, kurz IMIC) oder kurz gesagt Innersten Erdkern geben muss.

Geophysiker der Australian National University in Canberra haben jetzt neue Belege für das mögliche Vorhandensein eines solchen Innersten Erdkerns geliefert. Laut der in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie von Prof. Hrvoje Tkalčić und Dr. Thanh-Son Pham könnte es sich bei diesem Innersten Erdkern um eine Eisenkugel mit einem Radius von etwa 650 Kilometern (Durchmesser 1.300 Kilometer) handeln. Dieser Innerste Eisenkern würde demnach in einer Tiefe von rund 5.720 Kilometern beginnen und bis zum Erdmittelpunkt bei 6.371 Kilometern reichen.

Seismische Wellen geben Auskunft

Leicht nachweisen lässt sich das Vorhandensein eines solchen Innersten Erdkerns allerdings nicht. Das Problem: Es gibt keine Sonden, die empfindlich genug sind, um bis in solche Tiefen das Erdinnere zu untersuchen.

Strahlengänge von fünffach reflektierenden Wellen entlang des Erddurchmessers liefern Hinweise für einen Innersten inneren Erdkern. Bildrechte: Drew Whitehouse, National Computational Infrastructure's Vizlab, Australian National University

Allerdings gibt es Erdbebenwellen, die auf ihrem Weg durch das Erdinnere abhängig von Dichte und Elastizität des durchlaufenen Materials unterschiedlich gebrochen, reflektiert, gebeugt oder gestreut werden. Sowohl die Ausbreitungsgeschwindigkeiten der seismischen Wellen als auch etwaige Nachhall-Effekte werden davon beeinflusst.

Für ihre Studie trugen Pham und Tkalčić die Daten vorhandener Sonden verteilt über den ganzen Globus zusammen, um die unterschiedlichen Ankunftszeiten seismischer Wellen zu messen, die durch Erdbeben auf ihrem Weg durch die Erde entstehen. Die beiden Wissenschaftler beobachteten dabei als erste überhaupt, dass die Wellen entlang des gesamten Erddurchmessers bis zu fünfmal nachhallten.

Laufzeiten sprechen für Innersten Kern

Die Laufzeiten der Wellen deuten nach Ansicht von Pham und Tkalčić auf das Vorhandensein eines ausgeprägten Innersten Erdkerns mit einem Radius von etwa 650 Kilometern hin, der von der äußeren Schicht des Inneren Kerns getrennt ist. Diese innere Grenzfläche könnte eine frühere Veränderung im Wachstum des Inneren Kerns widerspiegeln, vermuten die beiden Studienautoren.

Die Studienergebnisse könnten unser Verständnis von der Entstehung und Entwicklung der Erde verbessern. Die Erforschung des Erdkerns gilt als entscheidend für das Verständnis der Genese von Planeten überhaupt. Zukünftige Studien sollten sich nach Ansicht von Tkalčić und Pham deshalb auf die Charakterisierung des Übergangs zwischen dem Innersten Erdkern und der äußeren Schale des Inneren Kerns konzentrieren, um das tiefe Innere der Erde und seine Entstehungsgeschichte besser zu verstehen, so die Autoren.

Links/Studien

(dn)