Erdkern laut neuer Berechnung heißer als gedacht

30. April 2013, 17:26
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Einsatz der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle führte zu neuem Messergebnis: 6.230 plus minus 500 Kelvin

Washington - Im Erdinnersten dürfte es zumindest um einige hundert Grad heißer sein als bisher gedacht. Forscher stellten im Fachmagazin "Science" ihre neue Berechnung vor, derzufolge die Temperatur nahe dem Erdmittelpunkt 6.230 plus minus 500 Kelvin betragen soll - also grob umgerechnet an die 6.000 Grad Celsius mit entsprechender Schwankungsbreite. Bisherige Schätzungen hatten bei etwa 5.500 Grad Celsius gelegen.

Zwei Schichten

Der hauptsächlich aus Eisen bestehende Erdkern setzt sich aus einer flüssigen äußeren Schicht, die über 4.000 Grad heiß ist, und einem festen inneren Kern zusammen. Der innere Kern hat einen Radius von etwa 1.220 Kilometern, die äußere Schicht ist knapp 2.270 Kilometer dick. Die Dicke der Schichten und der dort herrschende Druck konnten unter anderem mit älteren Analysen seismischer Wellen bestimmt werden, die durch Erdbeben ausgelöst wurden.

Die Temperatur lasse sich so jedoch nicht erkennen, berichten Forscher der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle ESRF in Grenoble und der Atomforschungsorganisation CEA in Arpajon. Es ist sehr aufwendig, die Schmelzpunkte von Eisen unter verschieden hohen Drücken im Labor zu bestimmen, weil das Material bei so hohen Temperaturen unter anderem gut isoliert werden muss. Mit älterer Technik sei es schwierig gewesen, innerhalb der kurzen zur Verfügung stehenden Analysezeit den Zustand des Eisens zu erkennen, berichtet das Team um Simone Anzellini von der CEA.

Neue Messung

Die Forscher leiteten nun einen intensiven Röntgenstrahl aus der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle auf das Eisen des Experiments. Damit lasse sich in weniger als einer Sekunde bestimmen, bei welchem Druck es flüssig, fest oder gerade im Übergangsstadium ist.

Aus dem neuen Experiment geht hervor, dass Eisen beispielsweise bei einem Druck von 2,2 Millionen Atmosphären und einer Temperatur von 4.800 Grad schmelze. Mithilfe solcher Messwerte berechneten die Forscher die Temperatur bei einem Druck von 3,3 Millionen Atmosphären, der gerade am Übergang vom festen inneren zum flüssigen äußeren Kern herrsche - was zum Messergebnis von 6.230 plus minus 500 Kelvin führte. (APA/red, derStandard.at, 30. 4. 2013)

  • Die Schichten unseres Planeten und ihre jeweilige Temperatur.
    foto: esrf

    Die Schichten unseres Planeten und ihre jeweilige Temperatur.

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