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Geologie: Ist der Erdkern stark kohlenstoffhaltig?

Zwei Drittel des Kohlenstoffs der Erde könnten im inneren Erdkern stecken. Zu diesem Schluss kommen Forscher um Bin Chen von der University of Michigan (USA), die ein neues Modell zum Erdaufbau entwickelt haben. Ihre Versuche und Berechnungen stützen die Annahme, das Zentrum unseres Planeten setze sich aus dem Eisenkarbid Fe7C3 zusammen.

Bislang gingen viele Geologen davon aus, der innere Erdkern bestehe hauptsächlich aus kristallinem Eisen mit Beimischungen aus Nickel und anderen Elementen. Bestimmte seismische Wellen bewegen sich jedoch nur halb so schnell durch den Erdkern, wie es dann zu erwarten wäre. Die Diskrepanz haben Wissenschaftler zu erklären versucht, indem sie höhere Anteile an Schwefel, Kohlen-, Sauer- und Wasserstoff im Erdkern postulierten – oder durch die Annahme, der Kern sei teilweise flüssig. Das wirft aber wieder neue Verständnisschwierigkeiten auf.

Postuliere man, dass der innere Kern aus dem Eisenkarbid Fe7C3 besteht, ließen sich die experimentellen Befunde sinnvoll zusammenführen, meinen die Forscher. In Versuchen mit Diamantstempelzellen haben sie die Geschwindigkeit seismischer Wellen in dieser Verbindung gemessen – bei Drücken, die denen im Erdkern einigermaßen nahekommen. Das Eisenkarbid verlangsame die Wellen im erforderlichen Ausmaß, ohne dass man von einer teilweise flüssigen Konsistenz des Erdzentrums ausgehen müsse. Zudem liege seine Dichte in einem Bereich, der mit den experimentellen Befunden übereinstimmt.

Februar 2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Februar 2015

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