Seit wann gibt es den inneren, festen Erdkern? Und seit wann existiert das Erdmagnetfeld? Zwei Experimente verschiedener Forschergruppen liefern dazu im Fachmagazin »Nature« widersprüchliche Ergebnisse.
Während die einen für das Kerneisen eine geringe Wärmeleitfähigkeit ermittelten, was für einen alten Geodynamo spricht, kommen die anderen auf deutlich abweichende Werte.
Das lebenswichtige Magnetfeld der Erde entsteht durch die Wechselwirkung von Strömungen des flüssigen äußeren Eisenkerns mit dem festen inneren Kern. Temperaturunterschiede zwischen Kern und Mantel treiben die Konvektion im flüssigen Erdkern an und bilden so den Motor für diesen Geodynamo. Daraus folgt, dass der Dynamo erst angelaufen sein kann, als der innere Erdkern fest wurde – und wann das geschah, hängt vor allem von der Wärmeleitfähigkeit des Eisens im Kern ab.
Widerspruch von Alter und Leitfähigkeit
Das Problem dabei: Wie gut Eisen unter den extremen Bedingungen des Erdkerns die Wärme leitet, lässt sich nicht direkt messen. Bisher mussten Forscher daher vor allem auf theoretische Berechnungen zurückgreifen, aber deren Ergebnisse sind widersprüchlich und lassen sich teilweise nur schwer mit geologischen Beobachtungen vereinbaren.
So ermittelten einige Forscher eine hohe Wärmeleitfähigkeit von bis zu 150 Watt pro Meter pro Kelvin für das Kerneisen. Wenn das jedoch stimmt, hätte der Geodynamo erst vor etwa einer Milliarde Jahren anlaufen dürfen. Die Existenz des Erdmagnetfelds lässt sich jedoch anhand von altem Gestein mindestens 3,4 Milliarden Jahre zurückverfolgen.
Eisenfolie in der Stempelzelle
Um diesen Widerspruch aufzulösen, haben Zuzana Konôpková vom Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg und ihre Kollegen in einem Hochdruck-Experiment die Wärmeleitfähigkeit von Eisen unter Kernbedingungen gemessen. Wir pressten eine dünne Eisenfolie in der Diamantstempelzelle mit einem Druck von 130 Gigapascal zusammen“, erläutert Konôpková.
Gleichzeitig wurde das Eisen durch zwei Infrarotlaser auf bis zu 2.700 Grad Celsius aufgeheizt – was den Bedingungen im Kern entspricht. Mit einem dritten Laser erzeugten die Forscher dann einen winzigen Hitzepunkt an einer Seite der Eisenfolie. „Die folgende Temperaturentwicklung beobachteten wir von beiden Seiten der Folie mit einer optischen Streifenkamera“, so Konôpková. Dadurch ließ sich die Wärmeleitfähigkeit des Eisens unter diesen Extrembedingungen bestimmen.
Kern doch älter als gedacht?
Das Ergebnis: „Wir haben sehr niedrige Werte von 18 bis 44 Watt pro Meter pro Kelvin (W/m/K) für die Wärmeleitfähigkeit gemessen“, berichtet Konôpková. Diese Werte seien in guter Übereinstimmung mit Messungen des Widerstands von Eisen unter Kernbedingungen, widersprächen aber den theoretischen Berechnungen deutlich.
Sollte sich die niedrige Wärmleitfähigkeit des Kerneisens bestätigen, könnte dies bedeuten, dass der innere Erdkern weitaus früher entstand, als es erst vor kurzem Forscher auf Basis von Modellen und einem Experiment ermittelt hatten. Der feste Erdkern und der irdische Geodynamo könnten dann schon in der Frühzeit der Erde bestanden haben.
Widerspruch aus Japan
Dummerweise jedoch hat ein ähnliches Experiment nahezu zur gleichen Zeit deutlich andere Werte ergeben. Das Forscherteam um Kenji Ohta vom Tokyo Institute of Technology ermittelten in ihrem Hochdruck-Versuch den elektrischen Widerstand von Eisen unter den Bedingungen des Erdkerns. Aus ihren Ergebnissen leiten sie eine Wärmeleitfähigkeit des Kerneisens von 90 W/m/K ab, wie sie nun in einem parallel erscheinenden Artikel in »Nature« berichten.
Damit gibt es nun zwar experimentelle Ergebnisse für diesen so entscheidenden Wert – aber diese sind genauso widersprüchlich wie die theoretischen Modelle und Berechnungen. „Der Teufel steckt hier im Detail“, betont David Dobson vom University College London in einem begleitenden Kommentar. „Diese Diskrepanz bedeutet einen großen Unterschied dafür, wann der innere Kern sich bildete und die Erde damit ein stabiles magnetisches Feld erhielt.“
Das schützende Magnetfeld der Erde könnte demnach bereits vor gut drei Milliarden entstanden sein, oder aber erst vor 700 Millionen Jahren. Welches Szenario stimmt, werden nun wohl noch weitere Experimente und Modele ergründen müssen.
© Fernando Calvo für Terra-Mystica.Jimdo.com am 03.06.2016
Weitere Artikel:
Erdkern bildete sich erst vor 1,3 Milliarden Jahren
Neue Daten: Erdmagnetfeld ändert sich schnell (Videos)
Erdmantel unter der US-Ostküste trennt sich von der Erdkruste (Video)
Polsprung: Umkehrung des Erdmagnetfeldes schneller möglich als bisher gedacht (Videos)
Riesige Sauerstoffquelle im Erdmantel entdeckt
Erdachse verschoben – Stammesälteste der Inuit schreiben an NASA
Projekt Erdmantelbohrung: Droht uns eine Katastrophe? (Video)
Mysteriöses Erdloch in US-Bundesstaat verschluckt Straße und Autos (Video)
Die Erde öffnet sich: Riesige Schlucht reisst in Wyoming auf (Video)
Mysteriöse Erdlöcher: Versinkt Sibirien in Kratern? (Video)
Australien: Erdloch verschlingt Campingplatz (Video)
Sinklöcher: Blick in den Abgrund – Wenn das Erdreich plötzlich nachgibt
Naturphänomen: Das Loch, das immer wieder zurückkommt (Video)
Tausende Einsturzlöcher am Toten Meer (Videos)
Tore zur Hölle: Wo die glühenden Eingeweide der Erde zutage treten (Videos)
Polsprung: Umkehrung des Erdmagnetfeldes schneller möglich als bisher gedacht (Videos)
Riesiges Senkloch in der Stadt: In Neapel tut sich die Erde auf (Video)
Kreisrunde Krater: Neue rätselhafte Löcher in Sibiriens Boden entdeckt (Video)
Die launische Sonne: Widerlegt Klimatheorien
Auch im Pazifik tauen die Methanhydrate
Die CO2-Theorie ist nur geniale Propaganda
Antarktis: Methanquellen auch im Südpolarmeer
Tief unter dem Eis der Antarktis existiert Leben (Video)
Große Mengen von Methanaustritten am Kontinentalhang der US-Ostküste
Neue Studie zur Klimageschichte: Arktisches Meereis beeinflusste Stärke des Golfstromes
Zu Lande und zu Wasser: Methanlecks in der Erde (Videos)
Gigantischer Erdfall in Russland (Video)
Wellen am Atlantik immer größer (Videos)
Die CO2 Lüge – Panik für Profit: Einfluss des Universums, Geoengineering und Ende der Eiszeit
Ölbohrungen an der Ostseeküste: Bloß nicht Fracking sagen
Umwelt-Bundesamt: Klima-Skeptiker sind dumm oder korrupt
Ungewöhnlich: Atlantik hat keine Wirbelstürme
Der IPCC-AR-Report: Manipulationen desperater Warmisten, um uns unverfroren hinter´s Licht zu führen
Neue Studie zur Klimageschichte: Arktisches Meereis beeinflusste Stärke des Golfstromes
Thüringen: Erdfall in Tiefenort und bei Erfurt
Hohlräume legen Bahnverkehr lahm – Ruhrgebiet durchlöchert wie ein Schweizer Käse
“Das Tor zur Hölle”: Ein Riesenloch in der Wüste brennt bereits seit 40 Jahren (Videos)
Erst ein Grollen, dann ein Knall: Erdfall in Bayern – Vier Meter tiefer Krater im Fußballplatz
Gewaltige Süßwasser-Reserven unter dem Meer
Bizarres Unglück in Florida: Mann unter Schlafzimmer von Sinkloch “verschluckt” (Videos)
Versenktes Gift: Wie alte Chemiewaffen bis heute die Meere vergiften (Video)
Wir wissen zuwenig über Fracking
Meeresforschung: Die geheimnisvolle Kraft der Riesenwirbel (Video)
Gewaltige Mengen Methangas vor der US-Ostküste werden freigesetzt
Die Sonne steckt hinter dem Klimawandel
About aikos2309
2 comments on “Erdkern gibt Forschern Rätsel auf”
Schreibe einen Kommentar
„Die Beweise, dass Magnetfeld schon länger existiert…. basiert auf altem Gestein“
Diese haben aber auch den Einschlag von Außen zur Mondbildung mit erlebt, welcher ein drastisches EMP – Feld verursacht haben müsste. Des weiteren spricht man davon, dass dieser Planet schon einmal ein Nuklear – Krieg hinter sich hatte und mit der Neubewohnbarkeit neu startete. Dazukommend die anderen Einschläge. Eine Bemessung der Gesteindurchdringlichkeit und die ergangenen Einschläge im unterschiedlichen Einflussradiosees, versichern hier auf jeden Fall eine Lebzeit -Arbeitsveschäftigung der Teams mit fortlaufenden Neuberechnungen bei neuen Entdeckungen neuer Krater oder anderen Einflüssen. Es wäre vielleicht einfacher zu untersuchen. Was konnte mit einem Erdmagnetfeld auf der Erde beginnen. Dann kann man die Existenz der Vorhanden Folgen aufsuchen und leichter berechnen.
Hierbei müssen natürliche alle Terraforming – Events berücksichtigt werden.
Die abweichenden Werte ergeben sich aus der tatsache, dass die Erde ein Torus ist…und dementsprechend innen hohl.