Inwiefern ähnelt der innere Kern der Erde einem Kuchen? Laut Professor Hrvoje Tkalčić und Sheng Wang von der Australian National University (ANU) gibt es mehr Gemeinsamkeiten, als man denken mag.
Ein Stück eines klassischen, mehrschichtigen Kuchens wie dem Madarica-Kuchen aus Kroatien wird immer völlig anders aussehen, abhängig von dem Winkel, in dem man ihn schneidet. Dagegen ist der traditionelle chinesische Mondkuchen gleichförmiger – er wird immer ähnlich aussehen, egal wie er geschnitten wird.
Professor Tkalčić sagte, die Erdkruste bestehe aus Schichten, genau wie ein guter Madarica-Kuchen. Diese Schichten enthalten unterschiedliche Gesteinsarten. “Man kann sich vorstellen, wie die tektonischen Kräfte in der Erdkruste die Schichten belasten.”
“Zusammen mit den Belastungen wird noch etwas Anderes durch die Struktur dieser Gesteine beeinflusst: die Geschwindigkeit der seismischen Wellen, die sie durchdringen. Die Geschwindigkeit wird sich je nach Art des Gesteins unterscheiden. Aber sie wird auch in Gestein derselben Zusammensetzung variieren, abhängig von der Richtung, in der sich die Wellen ausbreiten. Genau so wie es einen Unterschied macht, auf welche Weise man den Madarica-Kuchen schneidet”, sagte Tkalčić.
Dieses Konzept wird auch als Anisotropie bezeichnet. Wang sagte, dass Anisotropie überall existiere, von winzig kleinen Objekten wie Bakterien bis hin zu großen Objekten wie unserem Planeten. Der innere Kern der Erde ist keine Ausnahme: Seismologen entdeckten in den 1980er Jahren, dass er für Schallwellen hochgradig anisotropisch ist.
“Anisotropie innerhalb des inneren Erdkerns ist wie eine Aufzeichnung der Erdgeschichte, aber sie kann auch Hinweise darüber geben, was in der Zukunft passieren wird”, sagte Wang.
Professor Tkalčić hat Jahre mit der Erforschung des inneren Erdkerns verbracht. Im Jahr 2018 konnte er mittels sogenannter Scherwellen zeigen, dass der innere Kern fest ist, da sie sich nur durch feste Objekte bewegen können.
Die neue Studie nimmt diese Arbeit und geht noch einen Schritt weiter. “Die Beobachtung von Scherwellen war schwierig, aber die Scheranisotropie erwies sich als noch schwieriger zu untersuchen”, sagte Professor Tkalčić. “Letztendlich stellten wir fest, dass Scherwellen, die den inneren Kern nahe seines Zentrums in einem schrägen Winkel durchqueren, mindestens fünf Sekunden schneller sind. Das sind wichtige neue Informationen, die uns erlauben, die festen Materialien zu untersuchen, aus denen der innere Erdkern seit seiner Entstehung vor einer Milliarde Jahren besteht.”
Die Studie wurde in den Geophysical Research Letters veröffentlicht.
(THK)
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