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Erdaufbau

Steckt der Kohlenstoff im Kern?

Der größte Teil des irdischen Kohlenstoffs könnte sich an einem Ort verbergen, an den man bislang nicht dachte: im Erdkern.
Die Erde aus dem Mondorbit

Zwei Drittel des gesamten Kohlenstoffs der Erde könnten sich im inneren Erdkern verstecken – er wäre damit mit Abstand das größte Kohlenstoffreservoir des Planeten. Das behaupten zumindest Bin Chen von der University of Michigan und seine Kollegen, die ein neues Modell zum Erdaufbau entwickelt haben. Ihren Berechnungen zufolge könnte das Eisencarbid Fe3C7 die Dichte des Erdkerns gut erklären. Außerdem würde damit plausibel, warum sich bestimmte Schallwellen hier langsamer fortpflanzen, als theoretisch zu erwarten wäre. Bislang gingen viele Geologen davon aus, dass das Erdzentrum vorwiegend aus kristallinem Eisen in Legierungen mit kleineren Mengen Nickel und anderen leichteren Elementen besteht. So genannte S-Wellen, die bei Erdbeben entstehen, bewegen sich jedoch unter ähnlich hohem Druck nur halb so schnell durch den Erdkern wie durch eisenreiche Legierungen im Laborversuch – was nahelegt, dass der Kern nicht überwiegend nur aus diesen metallischen Verbindungen besteht.

Die Abweichung erklärten viele Wissenschaftler daher durch höhere Anteile an Schwefel, Kohlen-, Sauer- und Wasserstoff – oder aber der Erdkern wäre nicht fest, sondern flüssig. Mit dem Eisencarbid Fe3C7 ließen sich jedoch die Erklärungsansätze zusammenführen: Die Verbindung verlangsamt die S-Wellen, ohne dass der Kern deswegen liquide sei, so Chen. "Unser Modell fordert zudem die bisherige Sicht heraus, dass die Erde stark an Kohlenstoff verarmt wäre", so die Autoren weiter. Die Entstehungsgeschichte und Differenzierung unseres Planeten müsse daher nochmal neu aufgerollt werden. Für ihr Modell simulierten die Geophysiker experimentell die Bedingungen des Erdkerns mit Hilfe von Diamantstempelzellen, in denen man extrem hohe Drücke aufbauen kann.

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