Keine Tatsache mehr

Der gesamte metallische Erdkern ist flüssig.

Was wir heute wissen

Der Erdkern besteht aus zwei Hauptbereichen: Ein flüssiger äußerer Kern umgibt einen festen inneren Kern. Erdbebenwellen machen den Unterschied sichtbar, weil verschiedene seismische Wellentypen sich in festen und flüssigen Materialien unterschiedlich ausbreiten.

Warum sich das änderte

Frühe Seismologie zeigte, dass Scherwellen einen großen Bereich des Kerns nicht durchqueren können, und belegte damit eine ausgedehnte flüssige Zone. 1936 fand Inge Lehmann schwache Erdbebenwellen, die ein vollständig flüssiger Kern nicht erklären konnte, und schlug einen kleineren inneren Kern im Erdzentrum vor. Spätere Seismologie zeigte, dass dieser fest ist.

Status
Eingeschränkt
Kategorie
Geowissenschaften
Akzeptiert für
≈21 Jahre
Ungefähr akzeptiert
Frühes 20. Jahrhundert bis 1936
Ungefähr geändert
1936 bis 1970er-Jahre
Schematischer Erdquerschnitt: S-Wellen enden am flüssigen äußeren Kern, während P-Wellen den Kern durchqueren und dabei gebrochen werden; im Zentrum liegt der feste innere Kern.

Erdbebenwellen dienen als Sonde für das Erdinnere. S-Wellen können den flüssigen äußeren Kern nicht durchqueren, während P-Wellen ihn passieren und durch Geschwindigkeitsänderungen gebrochen werden. Schwache P-Wellen, die ein vollständig flüssiger Kern nicht erklären konnte, führten Inge Lehmann 1936 zur Annahme eines inneren Kerns; spätere Seismologie zeigte, dass dieser fest ist. Die dargestellten Wellenwege sind vereinfacht und nicht maßstabsgetreu.

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Seismologen können den Erdkern nicht direkt sehen, doch Erdbebenwellen erlauben einen Blick in sein Inneres.

Ein wichtiger Hinweis stammt von Scherwellen, den sogenannten S-Wellen. Sie können sich durch feste Gesteine ausbreiten, nicht aber durch Flüssigkeiten. Dass sie auf der gegenüberliegenden Erdseite in einem großen Bereich fehlen, zeigte, dass tief im Planeten eine ausgedehnte flüssige Zone liegt. Deshalb war es zunächst plausibel, den metallischen Kern insgesamt für flüssig zu halten.

Einige Erdbebenwellen passten jedoch nicht in dieses einfache Bild. 1936 untersuchte die dänische Seismologin Inge Lehmann schwache Signale, die Regionen erreichten, in denen ein vollständig flüssiger Kern einen tieferen Wellenschatten erzeugen müsste. Sie schlug vor, dass die Wellen an einem kleineren Körper im Erdzentrum reflektiert und gebrochen werden.

Spätere Beobachtungen bestätigten die Grundstruktur: Ein flüssiger äußerer Kern umgibt einen festen inneren Kern.

Der innere Kern ist nicht fest, weil er kühl wäre. Seine Temperatur liegt in derselben Größenordnung wie die Oberfläche der Sonne. Er bleibt fest, weil der enorme Druck im Erdzentrum den Schmelzpunkt des eisenreichen Materials stark erhöht.

Das ältere Modell war also nur teilweise falsch. Ein großer Teil des Kerns ist tatsächlich flüssig; die Korrektur war die Entdeckung eines festen Zentrums darin.

Evidenz

Quellen und was sie belegen

Primärforschung

  • P′Bureau Central Séismologique International

    Inge Lehmanns Arbeit von 1936 schlug einen inneren Kern zur Erklärung seismischer Beobachtungen vor.

Historischer Kontext

Aktuelle Evidenz

  • The Interior of the EarthU.S. Geological Survey

    Fasst Erdkruste, Mantel, flüssigen äußeren Kern und festen inneren Kern zusammen.

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