Wahrscheinliche Lecks im Erdkern: Was bedeutet das für das Leben auf dem Planeten?
Wie viel wissen wir wirklich über den Erdkern? Offenbar nicht genug, denn man glaubte, er sei versiegelt. Eine Studie hat eine ganz andere Wahrheit ans Licht gebracht: Hier ist sie.
Was ist der Erdkern und welche Rolle spielt er?
Der Erdkern liegt unter dem Erdmantel und spielt eine grundlegende Rolle für unseren Planeten. Er besteht aus zwei Teilen, dem äußeren Teil, der flüssig ist und hauptsächlich aus Eisen und Nickellegierungen besteht, und dem inneren Teil, der fester ist und aus Eisen besteht. In seiner Gesamtheit ist der Kern von grundlegender Bedeutung: Die Konvektionsbewegung der Eisen- und Nickellegierungen erzeugt elektrische Ströme, die das Magnetfeld erzeugen, das den Planeten umhüllt und ihn vor schädlichen Strahlungen aus dem Weltraum schützt.
Erdbeben und seismische Wellen liefern wichtige Informationen über die innere Struktur der Erde, die sich in der Frühphase des Planeten gebildet hat, als sich die festeren Materialien zum Zentrum hin bewegten und den Kern bildeten. Bisher war es nicht möglich, diesen auf andere Weise zu untersuchen, aber eine Studie hat neue Daten gefunden, die mit einem fortschreitenden Verlust des Kerns übereinstimmen könnten, der bisher nicht nachgewiesen werden konnte.
Helium entweicht aus dem Erdkern: die Studie
Ein Team von Geochemikern der Woods Hole Oceanographic Institution und des California Institute of Technology stützte sich auf frühere Analyseergebnisse aus alten Lavaströmen und entdeckte eine beeindruckende Konzentration eines Heliumisotops in Gesteinen, die 62 Millionen Jahre alt sind. Dies ist möglicherweise der bisher eindrucksvollste Beweis für einen langsamen, aber fortschreitenden Verlust im Erdkern. Aufgrund dieser Beweise sind die Forscher davon überzeugt, dass Helium, das während der Entstehung des Planeten im Kern eingeschlossen war, auf die Erdoberfläche zusteuert.
Da es sich um ein nicht reaktives und sehr leichtes Element handelt, kann es sich sehr leicht von Gesteinen in den Weltraum ausbreiten, ohne sich auf dem Boden abzusetzen. Aus diesem Grund ist es an der Erdoberfläche gelinde gesagt ein seltenes Material, aber Geologen haben sich schon immer gefragt, wie viel Helium tief im Erdinneren eingeschlossen ist. Nach all den Lavaströmen im Laufe von 4,6 Milliarden Jahren müsste ein Großteil des Heliums, das der Planet in seiner Frühzeit aufgenommen hat, inzwischen ausgestoßen worden sein. Die Basaltlava, ein Ergussgestein vulkanischen Ursprungs, das auf der kanadischen Baffin-Insel gefunden wurde, weist jedoch einige der höchsten Helium-Isotopenverhältnisse der Welt auf: Geologen zufolge deutet dies darauf hin, dass es sich nicht um eine Verunreinigung der Atmosphäre handelt, sondern dass das Gas aus dem Erdinneren stammt.
Baffin Island, wo das wahrscheinliche Heliumleck im Erdkern gefunden wurde
Vor einigen Jahren entdeckte Forrest Horton, Geochemiker an der Woods Hole Oceanographic Institution, in Olivinproben aus den Baffin-Lavafeldern Helium-Isotopenverhältnisse, die fünfzigmal höher waren als in der Atmosphäre. Die gleiche Helium-3-Konzentration wurde auch in einem Abschnitt der isländischen Kruste gefunden, der direkt über dem "Förderband" der Aktivität im Erdmantel liegt, einer der konzentrischen Hüllen, aus denen die Erde besteht. Horton hielt diesen Zufall für zweifelhaft und fragte sich, ob das Helium in beiden Fällen nicht aus einem uralten Reservoir direkt im Erdmantel stammte.
Wie sich herausstellte, könnte ihre Theorie richtig sein: Bei der Sammlung von Olivin aus verschiedenen Gebieten von Baffin und den benachbarten Inseln wurde das höchste Verhältnis von Helium-3 zu Helium-4 He gefunden, das jemals in vulkanischem Gestein gemessen wurde, und das mindestens siebzigmal höher ist als die jemals in der Atmosphäre beobachtete Menge. Die Analyse des Neon-Isotopenverhältnisses stimmt auch mit dem Zeitraum der Erdentstehung überein: Höchstwahrscheinlich blieben das im Kern eingeschlossene Neon und Helium während der Entwicklungsphase des Planeten eingeschlossen, um dann im Laufe der Zeit zu entweichen und in den Erdmantel einzudringen. Der Kern unseres Planeten ist unzugänglich, da er Tausende von Kilometern tief in festem, kochendem Gestein liegt, aber die Edelgase, die entweichen könnten, liefern wertvolle Informationen für ein besseres Verständnis der Erdentstehung.
Entweichungen aus dem Erdkern: Verraten sie uns, wie die Erde entstanden ist?
Argonne National Laboratory/Flickr
Bei der Untersuchung der Berichte über andere Isotope schloss das Team die Möglichkeit aus, dass Helium durch Eruptionen verändert worden sein könnte, was die Hypothese stützt, dass es aus dem Erdkern stammt. "Wir wissen sehr wenig über den Erdkern, außer der Tatsache, dass er existiert", so Horton.
Diese neuen Daten haben unter Geologen Diskussionen und Auseinandersetzungen ausgelöst: Sollte sich diese Theorie bestätigen, wäre es zum ersten Mal in der Geschichte möglich, den Kern unseres Planeten zu untersuchen. Nur durch den Zugang zu dieser unzugänglichen Zone könnten wir verstehen, wie unser Planet entstanden ist. Eine Entdeckung, die den Grundstein für weitere Forschungen und Untersuchungen legt, die zu unerforschten Wegen und Antworten führen könnten, die bisher noch nie erreicht wurden.
