Robert Klatt
Analysen von Erdbebenwellen zeigen, dass der innere Erdkern weicher und viskoser als bisher angenommen ist. Eine Simulation hat bereits ähnliche Ergebnisse geliefert, laut denen der innere Erdkern einen exotischen Materiezustand besitzt und fest und flüssig zugleich ist.
Los Angeles (U.S.A.). In der Geowissenschaft geht man davon aus, dass der innere Erdkern aus einem extrem kompakten Gemisch aus Eisen, Nickel sowie leichteren Elementen besteht und fest ist. Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) haben zudem 2022 eine Studie publiziert, laut der der innere Erdkern weicher ist, als zuvor angenommen wurde. Er soll demnach einen exotischen Materiezustand haben, in dem er fest und flüssig zugleich ist.
Forscher der University of Southern California (USC) haben nun eine neue Studie zu den Eigenschaften des inneren Erdkernes veröffentlich, die auf der Analyse von 121 sich wiederholenden Erdbeben aus dem Zeitraum von 1992 bis 2024 basiert. Laut der Veröffentlichung im Fachmagazin Nature Geoscience wurden die Erdbeben mit seismologischen Messstationen in Kanada und Alaska aufgezeichnet. Ihre Epizentren lagen in der Antarktis und an der Südspitze Südamerikas.
Die Erdbeben haben vor ihrer Messung also den inneren Erdkern durchwandert, darunter einige lediglich den Randbereich und einige das Zentrum. Die analysierten Wellenlaufzeiten zeigen, welche Abweichungen bei den Erdbeben durch Veränderungen im inneren Erdkern und welche durch die Rotation des Erdkernes ausgelöst wurden.
„Ein Satz seismischer Daten stach dabei heraus – und löste zunächst bei mir Verwirrung aus.“
In dem Datensatz haben die Forscher Unterschiede entdeckt, die nicht allein auf das schwankende Rotationstempo zurückgehen konnten und durch einen anderen Effekt ausgelöst wurden.
„Es gibt im inneren Erdkern zusätzlich zum dominanten Einfluss der Rotation demnach noch weitere Veränderungen.“
Die Abweichungen wurden laut detaillierten Analysen verursacht, weil die Randzone des inneren Erdkernes sich verformt hat. Demnach schwankt sowohl die Ausdehnung als auch die Viskosität der äußeren Schicht des inneren Erdkernes. Diese Schicht ist laut den Analysen flüssiger als bisher angenommen wurde.
„Der Bereich nahe der Oberfläche des Innenkerns durchläuft dabei strukturelle Veränderungen.“
Die Ergebnisse zeigen, dass die Dynamik im inneren Erdkern deutlich höher ist als bislang angenommen wurde. Zudem sind die Beobachtungen eine Erklärung dafür, wieso viele geophysikalische Modelle die Vorgänge im inneren Erdkern nicht erklären können.
„Wir präsentieren damit eine Lösung für eine seit langem bestehende Debatte: Im inneren Erdkern gibt es demnach sowohl rotationsbedingte als auch davon unabhängige Veränderungen.“
In weiteren Studien wollen die Forscher untersuchen, welche Prozesse die stetigen Veränderungen im inneren Erdkern auslösen.
„Was wir hier zum ersten Mal beobachtet haben, geht wahrscheinlich auf Störungen durch den äußeren Erdkern zurück. Vom geschmolzenen Außenkern wissen wir, dass er turbulent ist. Bisher hat man aber nicht beobachten können, dass sich dies auch in menschlichen Zeitskalen auf den inneren Kern auswirkt.“
Nature Geoscience, doi: 10.1038/s41561-025-01642-2
