News | 26.04.2013 | Drucken | Teilen

Geophysik

Erdkern ist 1000 Grad heißer als gedacht

Geöffnete Diamantstempelzelle

Der Eisenkern der Erde besteht aus einem festen Zentrum, das von einer flüssigen Schicht umhüllt ist. Seismische Wellen geben einen Einblick über die Dicke der Schichten und den in ihnen herrschenden Druck, über die Temperatur allerdings sagen sie nichts aus. Ein neues Experiment liefert nun Werte von etwa 6000 Grad Celsius für den äußeren Erdkern und klärt, warum frühere Daten um 1000 Grad niedriger lagen.

Diamantstempelzelle
  Diamantstempelzelle

Um die Schmelztemperatur des Eisens zu ermitteln, werden winzige Eisenmengen in einer Diamantstempelzelle unter Druck gesetzt, der nahe an die Verhältnisse im Erdinneren herankommt, und mit Laser aufgeheizt. Die bisherigen Experimente lieferten jedoch unterschiedliche Ergebnisse. Ein Forscherteam um Simone Anzellini vom Commisariat à l'Énergie Atomique nutzte nun Röntgenbeugung, um zu verfolgen, wann genau der Schmelzpunkt erreicht ist. Dabei ermittelten sie einen Wert von 6230 plus/minus 500 Kelvin.

Temperaturverteilung in der Erde
  Temperaturverteilung in der Erde

Damit liegen sie etwa 1000 Grad über den Ergebnissen eines Experiments von 1993, das damals am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz durchgeführt wurde. Die Forscher um Anzellini erklären die Differenz damit, dass die Wissenschaftler in Mainz Veränderungen an der Kristalloberfläche als Signal für das Eintreten der Eisenschmelze interpretierten. Diese Veränderungen seien aber nur Umkristallisationen, sagen Anzellini und ihre Kollegen. Die eigentliche Schmelze trete tatsächlich erst bei höheren Temperaturen auf.

Die nun ermittelte höhere Temperatur passt besser zu geophysikalischen Modellen des Erdmagnetfelds: Hier spielt die Temperaturdifferenz zwischen äußerem Erdkern und Erdmantel eine entscheidende Rolle.

© Spektrum.de
Geöffnete Diamantstempelzelle

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