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Geologie

Was im Erdkern fehlt

Das Zentrum unserer Erde besteht zum größten Teil aus Eisen und Nickel. Fünf Prozent des Erdkerns blieben jedoch rätselhaft. Japanische Forscher legen sich jetzt fest.
Aufbau der Erde

Das Innerste der Erde ist ein extremer Ort: Ein Sechstel des Gesamtvolumens unseres Planeten steuert ein Drittel zu dessen Gesamtgewicht bei, und trotz Temperaturen von etwa 6000 Grad Celsius sorgt der extreme Druck dafür, dass die vorherrschenden Metalle des inneren Erdkerns nicht schmelzen – er besitzt allerdings eine flüssige Hülle. Insgesamt besteht der Kern zu 95 Prozent aus Eisen und Nickel; die fehlenden Prozentpunkte stellten Geowissenschaftler jedoch lange vor ein Rätsel: Silizium oder Sauerstoff, bisweilen auch Kohlenstoff galten als führende Kandidaten, welche die fehlende Menge erklären sollten. Japanische Geowissenschaftler haben sich auf der letzten Jahrestagung der American Geophysical Union in San Francisco jedoch festgelegt, berichtet die BBC. Silizium wäre demnach ebenfalls ein sehr wichtiges Element in 6000 Kilometer Tiefe und würde einen Großteil der fraglichen fünf Prozent ausmachen, so Eiji Ohtani von der Tohoku-Universität und sein Team. Die Forscher hatten die Bedingungen im Erdkern mit verschiedenen Elementmischungen im Experiment simuliert, da direkte Messungen unmöglich sind.

Das Silizium bindet sich an die Eisen-Nickel-Legierungen und geht quasi darin auf. Diese Mischung testeten Ohtani und Co anschließend, indem sie beispielsweise untersuchten, wie sich seismische Wellen darin verhalten. Tatsächlich entsprachen die Messungen den Mustern, die auf der Erdoberfläche bei Beben beobachtet werden, nachdem deren Wellen den Erdkörper durchlaufen haben. Ohtani will jedoch nicht ausschließen, dass neben erhöhten Mengen an Silizium noch andere Elemente eine etwas größere Rolle im Kern spielen. Das müssten weitere Experimente klären. Für Simon Redfern von der University of Cambridge bedeuten diese Ergebnisse jetzt schon einen Fortschritt: Sie erlaubten einen Blick darauf, wie sich die Erde vor 4,5 Milliarden Jahren entwickelte und wie sich ihr Schalenaufbau herausbildete, so der Geowissenschaftler gegenüber der BBC. Wären damals große Mengen an Silizium im Erdkern aufgegangen, hätte dies den Rest des Planeten relativ sauerstoffreich zurückgelassen – mit den entsprechenden Konsequenzen für die Gesteinsbildung und andere Prozesse.

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