Der Erdkern ist seit mindestens einer halben Milliarde Jahren aus dem Gleichgewicht geraten

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Stellen Sie sich die Erde als einen geologischen Lutscher vor. Wenn Sie mehr als 5.000 Kilometer unter Ihren Füßen auf das Zentrum des Planeten blicken, würden Sie eine dichte, dichte Eisenkugel sehen, die etwa drei Viertel der Größe des Mondes hat. Diese Eisenkugel ist der innere Kern und liegt im flüssigen äußeren Kern des Planeten.

Der innere Kern wächst ständig: Sein Radius vergrößert sich jedes Jahr um einen Millimeter, wenn geschmolzene Eisenstücke im äußeren Kern abkühlen und zu Eisenkristallen aushärten. Obwohl die Temperatur im Inneren des Kerns hoch genug für geschmolzenes Eisen ist, verhindert der starke Druck tief im Inneren des Planeten das Schmelzen der Kristalle – man kann es sich vorstellen, als würde man einen harten Schneeball treffen.

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Aber laut einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Naturwissenschaftenden inneren Kern unausgewogen entwickeln. Die östliche Hälfte der Kugel, unter der Bandasee in Indonesien, sammelt 60% mehr Eisenkristalle als ihre westliche Hälfte, die unter Brasilien liegt. “Die Westseite sieht anders aus als die Ostseite zum Stadtzentrum”, sagt Daniel Frost, Seismologe an der University of California in Berkeley. Er ist Co-Autor der neuen Studie in einer Erklärung. “Die einzige Möglichkeit, dieses Phänomen zu erklären, besteht darin, dass eine Seite schneller wächst als die andere.”

Asymmetrisches Wachstum im Kern

Dieses Bild zeigt Eisenkristalle, die sich im Erdkern ausbreiten und bewegen. Lasbleis Meer

Obwohl die Erde mehr als 4 Milliarden Jahre alt ist, ist ihr innerer Kern jünger – Geologen zufolge entstand sie vor einer halben Milliarde bis 1,5 Milliarden Jahren, als aus dem äußeren Kern geschmolzene Eisenstücke zu kristallisieren begannen. Das Team von Daniel Frost hat Computermodelle erstellt, die das Wachstum des tiefen Kerns in den letzten Milliarden Jahren verfolgt haben. Sie fanden heraus, dass die asymmetrische Natur des Kerns wahrscheinlich kurz nach seiner Bildung begann.

Wenn die eine Hälfte schon länger schneller gewachsen ist als die andere, sollte die Form des inneren Kerns natürlich nicht mehr rund sein. Dies geschah jedoch nicht. Daher glauben Daniel Frost und seine Kollegen, dass die Schwerkraft das asymmetrische Wachstum kompensieren kann, indem sie überschüssige Kristalle von der Ostseite des Kerns zur Westseite schiebt und so dem Kern hilft, seine Kugelform beizubehalten.

Künstlerische Darstellung der Erdschichten, einschließlich der Kruste, des Mantels sowie des inneren und äußeren Kerns. Getty Images

Das Team von Daniel Frost weiß nicht genau, warum sich Eisenkristalle im Inneren ungleichmäßig bilden, aber er sagt, die Antwort könnte in den oberen Schichten zu finden sein – sowohl im äußeren Kern als auch im Mantel, einem heißen Gestein, das fast 2.900 Kilometer dick ist. welche tektonischen Platten schweben.

„Jede Schicht der Erde wird von dem kontrolliert, was sich darüber befindet und beeinflusst, was sich darunter befindet“, sagte Daniel Frost gegenüber WordsSideKick. Kristallisiert das Eisen auf der einen Seite des inneren Kerns schneller als auf der anderen, so kühlt der äußere Kern auf der anderen Seite schneller ab. Daher muss der Mantel auf dieser Seite den äußeren Kern schneller abkühlen als der Mantel auf der anderen Seite.

Laut Daniel Frost könnte der Ursprung dieser Kühlkette von den tektonischen Platten der Erde ausgehen. Wenn eine Platte gegen eine andere drückt, sinkt sie unter die andere, dies ist ein Subduktionsphänomen. Die absteigende Platte kühlt den Mantel in diesem Bereich des Planeten.

Asymmetrisches Kernwachstum kann das Magnetfeld der Erde beeinflussen’

Illustration des Erdmagnetfeldes in Blau, das den Planeten vor Sonneneinstrahlung schützt. NASA

Der Erdkern spielt eine wichtige Rolle beim Schutz des Planeten vor schädlichen Winden und Sonnenstrahlung. Das rotierende Eisen im äußeren Kern erzeugt ein Magnetfeld, das sich von dort in den Weltraum um unseren Planeten ausdehnt. Diese Wirbel werden teilweise durch einen Prozess verursacht, bei dem wärmeres, leichteres äußeres Kernmaterial in den darüberliegenden Mantel aufsteigt. Dort wird es durch kühleres, dichteres Mantelmaterial ersetzt, das in den unteren Kern sinkt. Dies nennt man Konvektion.

Konvektion tritt auch zwischen dem inneren Kern und dem äußeren Kern auf. Wenn verschiedene Teile des äußeren Kerns und des inneren Kerns mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten abkühlen, kann dies die an der Grenze ausgetauschte Wärmemenge beeinflussen, was sich auf den rotierenden Motor auswirken kann, der den Erdschild antreibt.

“Die Frage ist, ob es die Stärke des Magnetfelds ändert”, sagte Daniel Frost gegenüber WordsSideKick. Im Moment ist sich die Gruppe nicht sicher, aber Daniel Frost sagt, dass er die Antwort studiert.

Originalfassung: Aylin Woodward / Insider

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