Wissenschaftler haben entdeckt, dass der innere Kern unseres Planeten möglicherweise einen kleinen Samen in seinem Zentrum birgt: eine eigenständige Zone, die als „innerster innerer Kern“ bezeichnet wird.
In den Geologiebüchern lernt man, dass die Erde aus vier Schichten besteht: der Kruste, dem Mantel, dem äußeren Kern und dem inneren Kern. Letzterer, eine feste Kugel aus Eisen und Nickel von der Größe Plutos, ist Temperaturen von über 5.000 °C ausgesetzt. Die Hypothese einer zusätzlichen Schicht im Zentrum des inneren Kerns wurde bereits vor mehreren Jahrzehnten aufgestellt, aber die Daten waren zu ungenau, um sie zu bestätigen.
Bild: Argonne National Laboratory / Flickr / CC 2.0
Es sind die seismischen Wellen von Erdbeben, mit denen die Forscher diese unzugängliche Struktur untersuchen. Diese Vibrationen durchqueren die Erde mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, je nach den angetroffenen Materialien. Durch die Analyse jahrzehntelanger seismischer Daten mit einem fortschrittlichen Algorithmus hat ein Team der Australian National University (ANU) Tausende von Modellen untersucht. Dieser Ansatz offenbarte eine Veränderung im Verhalten der Wellen in etwa 650 km Entfernung vom Erdmittelpunkt, was auf eine Grenze innerhalb des inneren Kerns hindeutet.
Eine unabhängige Bestätigung kam 2023 durch eine in
Nature Communications veröffentlichte Studie. Forscher nutzten seltene seismische Signale, die mehrfach durch die Erde hin und her prallen, wobei einige den Kern bis zu fünf Mal durchqueren. Diese wiederholten Wellen offenbarten eine eigenständige zentrale Region mit ähnlichen Unterschieden.
Diese Ergebnisse könnten einige Anomalien erklären, die bei früheren Experimenten und Studien festgestellt wurden. Allerdings räumen die Wissenschaftler auch Grenzen ein: Die ungleiche Verteilung von Erdbeben und Aufzeichnungsstationen verringert die Zuverlässigkeit bestimmter Modelle. Zukünftige Studien werden helfen, diese Lücken zu schließen und unser Verständnis der im Inneren unseres Planeten verborgenen Ereignisse zu verfeinern.
(a) Seismogramm mit den Ankunftszeiten der Phasen PKPdf, PKPbc und PKPab.
(b) Theoretische Laufzeitkurven. (c) Strahlengänge durch die Erde.
Quelle: Stephenson et al., Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2020