Fester Kern, flüssiger Kern, Erdmantel, Erdkruste: Wie die einzelnen Lagen einer Zwiebel ordnen sich die verschiedenen Erdschichten mehr oder weniger geordnet übereinander. Doch zwischen Kern und Mantel scheint keine scharfe Grenze zu existieren, entdeckten amerikanische und norwegische Geophysiker jetzt: Wirbelnde Strömungen und Kilometer große Turbulenzen könnten die Region, in der flüssiges Eisen auf festes Silikatgestein trifft, bestimmen. Das berichtet das Team in der Fachzeitschrift Science (Vol. 306, S. 259).
“Diese Schicht ist viel komplexer, als wir vor zehn Jahren noch gedacht haben”, sagt Edward Garnero, Seismologe an der Arizona State University. “Es herrscht vielmehr eine superdynamische Sitzuation, womöglich die exotischste im Inneren der Erde.” In 2900 Kilometer Tiefe geht der äußere Kern aus flüssigem Eisen über eine einige Hundert Kilometer mächtige Grenze in das feste Gestein des Erdmantels über. Da keine Bohrung diese Tiefe erreicht, nutzten Garnero und seine Kollegen von der Universität Oslo die Daten von Erdbeben auf dem amerikanischen Kontinent. Über das Laufzeitverhalten dieser seismischen Wellen offenbaren sich die genauen Strukturen bis weit in den Untergrund. An der Erdoberfläche können diese Erdbebenwellen mit empfindlichen Bewegungssensoren, den Geophonen, aufgezeichnet werden.
Langsame Turbulenzen und Strukturen, die bis zu 20 Grad von der Horizontalen abweichen, kennzeichnen nach den neuen Daten diese so genannte D´´ (gesprochen D-zwei Strich) -Zone. Die Ursache liegt nach Aussage der Forscher in dem abrupten Dichtewechsel der dort aufeinander treffenden Materialien. “Wir glauben, dass dort Strömungen und Turbulenzen über geologische Zeitskalen auftreten, die recht heftig sind”, so Garnero. Aus diesen Daten hoffen die Forscher nun, ihr Bild von der Dynamik der Erde weiter verbessern zu können. Denn die heißen Materialströmungen in dieser Tiefe bilden auch den Motor für die immer noch vorgehende Verschiebung der ozeanischen und kontinentalen Platten.
Jan Oliver Löfken
