Die Tiefen der Erde bergen noch viele Überraschungen. Ein Team von Wissenschaftlern hat entdeckt, dass Objekte horizontal im Erdmantel zirkulieren, fast 3000 Kilometer unter unseren Füßen.
Diese Entdeckung, veröffentlicht in
Communications Earth & Environment, wirft ein neues Licht auf das Geheimnis der D''-Schicht, einer Zone an der Grenze zwischen dem Mantel und dem Erdkern. Seit Jahrzehnten haben Wissenschaftler festgestellt, dass seismische Wellen dort auf unerklärliche Weise beschleunigen, bis diese Studie eine überzeugende Erklärung lieferte.
Bild: Argonne National Laboratory / Flickr / CC 2.0
Professor Motohiko Murakami und sein Team an der
ETH Zürich führten Laborexperimente durch, um die extremen Bedingungen der D''-Schicht zu simulieren. Dabei konnten sie beobachten, wie sich Post-Perowskit-Kristalle unter dem Einfluss von Druck und Temperatur ausrichten, was die Beschleunigung der seismischen Wellen erklärt.
Dieser Durchbruch löst nicht nur ein geologisches Rätsel. Er bestätigt auch die Existenz von Konvektionsströmen im Erdmantel, wo sich Objekte langsam bewegen. Dieses Phänomen könnte die Bewegungen der tektonischen Platten und sogar das Erdmagnetfeld beeinflussen.
Die Auswirkungen dieser Entdeckung sind weitreichend. Durch ein besseres Verständnis der inneren Dynamik der Erde können Wissenschaftler ihre Modelle zur Vorhersage von Erdbeben und Vulkanausbrüchen verbessern. Eine neue Ära für die Geophysik beginnt.
Murakamis Studie markiert einen Wendepunkt in unserem Verständnis der Erde. Sie beweist, dass unser Planet sich ständig verändert, nicht nur an der Oberfläche, sondern auch in seinen tiefsten, unzugänglichsten Schichten. Diese Entdeckung ebnet den Weg für neue Forschungen zu den inneren Mechanismen der Erde.
Wie beeinflussen Post-Perowskit-Kristalle seismische Wellen?
Post-Perowskit-Kristalle, die unter extremem Druck und extremen Temperaturen entstehen, haben eine besondere Struktur, die die Ausbreitung seismischer Wellen beeinflusst. Wenn sich diese Kristalle in eine bestimmte Richtung ausrichten, erzeugen sie eine Anisotropie im Material, was bedeutet, dass seismische Wellen in manchen Richtungen schneller wandern als in anderen.
Diese Ausrichtung ist das Ergebnis der Verformung von Gesteinen unter dem Einfluss von Konvektionsströmen im Erdmantel. Diese Ströme, ähnlich denen in kochendem Wasser, aber über geologische Zeiträume hinweg, drängen die Kristalle dazu, sich in dieselbe Richtung zu orientieren.
Die Entdeckung dieses Effekts ermöglicht es Wissenschaftlern, besser zu verstehen, warum seismische Wellen beschleunigen, wenn sie die D''-Schicht durchqueren. Sie liefert auch wertvolle Hinweise auf die dynamischen Prozesse, die in den Tiefen der Erde ablaufen.
Quelle: Communications Earth & Environment