Mineralogie
Der unerkannte Baustein der Erde
Die Entdeckung eines neuen Minerals mit hoher Dichte lässt den Erdmantel weitaus unruhiger erscheinen als bislang vermutet. Daraus ergeben sich aufregende Schlussfolgerungen für die Erdgeschichte.
Dennoch haben die Geowissenschaftler eine erstaunliche Fülle von Erkenntnissen über das Innere unseres Planeten zusammengetragen. Aufgebaut ist er ähnlich wie eine Zwiebel, wobei Kern, Mantel und Kruste Kugelschalen bilden. Auf die mittlere davon, den Erdmantel, entfallen etwa 85 Prozent des Volumens. Mit seinen langsamen Umwälzbewegungen – Physiker sprechen von Konvektionsströmen – staucht und dehnt er die Kruste, drückt sie empor und zieht sie an anderen Stellen nach unten, legt sie in Falten und zerbricht sie. Chemisch besteht er aus Silizium, Eisen, Sauerstoff und Magnesium, die in annähernd konstantem Mengenverhältnis im gesamten Mantel vorkommen – gemeinsam mit geringeren Mengen anderer Elemente. Je nach der Tiefe bilden sie allerdings unterschiedliche Mineralarten. So ist der Mantel selbst wiederum in mehrere konzentrische Schalen unterteilt, in denen jeweils andere Minerale vorherrschen.
Von den meisten sind Eigenschaften und Zusammensetzung seit Jahrzehnten recht gut bekannt. Nur die tiefste Schicht gab bis vor Kurzem Rätsel auf. Erst 2002 lüftete die Synthese eines neuen, extrem dichten Minerals, das sich bei den Temperaturen und Drücken in den untersten 300 Kilometern des Mantels bildet, das Geheimnis. Untersuchungen seither zeigten, dass dieses Mineral – der so genannte Postperowskit – die Dynamik der Erde entscheidend beeinflusst

Kei Hirose ist
Professor für
Hochdruckgeologie
an der
Technischen
Hochschule
Tokio. Das
Studium der
Erdwissenschaft
wählte er einst in der Hoffnung, dass
sein Beruf ihn in die Antarktis führen
würde oder ihm die Chance
gäbe, die Tiefsee per Tauchboot zu
erkunden. Heute arbeitet Hirose
an der Erzeugung ultrahoher Drücke
und Temperaturen im Labor, um so
Aufschluss über Materialien im Innern
der Erde und anderer Planeten
zu erhalten. Doch seine Reiseträume
hat er noch nicht aufgegeben.
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1. Von Meter zu Kilometer
19.10.2010, Leif Matthiessen, Fulda