Innerer Erdkern ist viel jünger als bisher angenommen

Kristallisation des festen Erdkerns vor 565 Millionen Jahren stärkte den Geodynamo und das Erdmagnetfeld
Das von einem Geodynamo erzeugte Erdmagnetfeld schützt die Erde vor dem intensiven Teilchenstrom des Sonnenwinds. Links das schwache Erdmagnetfeld vor 565 Millionen Jahren ohne einen festen inneren Erdkern, rechts das deutlich stärker ausgeprägte Magnetfeld heute.
Das von einem Geodynamo erzeugte Erdmagnetfeld schützt die Erde vor dem intensiven Teilchenstrom des Sonnenwinds. Links das schwache Erdmagnetfeld vor 565 Millionen Jahren ohne einen festen inneren Erdkern, rechts das deutlich stärker ausgeprägte Magnetfeld heute.
© Michael Osadciw and John Tarduno/University of Rochester
Rochester (USA) - Der Erdkern mit knapp 7000 Kilometern Durchmesser besteht in seinem Inneren aus einem etwa 2400 Kilometer durchmessenden festen Kern aus Eisen. Er ist wesentlich für den Aufbau des Erdmagnetfelds verantwortlich. Über die Entstehungszeit herrscht bislang große Unsicherheit, sie liegt grob geschätzt im Zeitraum vor 2500 bis 500 Millionen Jahren. Doch nun gelang amerikanischen Geophysikern mit paläomagnetischen Messungen an uralten Mineralen eine genauere Datierung. Wie sie in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ berichten, verfestigte sich der vorher flüssige innere Erdkern vor etwa 565 Millionen Jahren und stärkte das damals schon fast kollabierte Erdmagnetfeld.

„An einem kritischen Punkt der Evolution verhinderte das einsetzende Wachstum des inneren Erdkerns einen Kollaps des Erdmagnetfelds“, sagt John Tarduno von der University of Rochester. Diese Erkenntnis gewannen Tarduno und seine Kollegen über die Analyse kleiner kristalliner Einschlüsse in etwa 565 Millionen Jahre alten Feldspat-Mineralien aus der ostkanadischen Provinz Québec. Während der Entstehung prägte sich das damals herrschende Erdmagnetfeld in diese Kristalle ein. Es war etwa zehnmal schwächer ausgeprägt als heute und wechselte offenbar relativ häufig seine Ausrichtung. Untrügliche Zeichen für einen bevorstehenden Kollaps.

Wäre das Erdmagnetfeld damals tatsächlich zusammengebrochen, wäre die Erde nahezu schutzlos der schädlichen kosmischen Strahlung des Sonnenwinds ausgesetzt gewesen. Doch mit der damals beginnenden Kristallisation des festen Erdkerns wurde der Geodymano und damit das Erdmagnetfeld offenbar signifikant gestärkt. Bei diesem Prozess stiegen leichte Elemente wie Silizium und Sauerstoff aus dem inneren in den äußeren Erdkern auf und verursachten Konvektionsbewegungen. Diese Bewegungen bilden bis heute den grundlegener Antrieb für den Geodymamo und sind damit für die Entstehung eines Erdmagnetfelds verantwortlich.

Diese Entdeckung einer relativ späten Bildung des festen, inneren Erdkerns stellt nicht nur einen wesentlichen Beitrag zur Entschlüsselung der Erdgeschichte dar. Auch für die Untersuchung von Exoplaneten könnte sie eine große Rolle spielen. „Die gleichen Faktoren, die den Geodynamo antreiben, könnten auch die magnetische Abschirmung von Exoplanenten beeinflussen“, sagt Tarduno. Auf Exoplaneten ohne einen langlebigen Dynamo-Mechanismus und ohne Magnetfeld wären die Chancen für eine Atmosphäre, Wasser und damit auch auf Leben extrem gering.

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