Der Erdkern scheint in eine unerwartete uralte Struktur gehüllt zu sein: ScienceAlert

Der Erdkern scheint in eine unerwartete uralte Struktur gehüllt zu sein: ScienceAlert

Wissenschaftler haben die bisher genaueste Karte der zugrunde liegenden Geologie unter der südlichen Hemisphäre der Erde erstellt und etwas enthüllt, das zuvor noch nicht entdeckt wurde: ein uralter Meeresboden, der sich möglicherweise um den Kern gewickelt hat.

Diese dünne, dichte Schicht liegt etwa 2.900 Kilometer (1.800 Meilen) unter der Oberfläche, wo der geschmolzene metallische Außenkern den darüber liegenden Gesteinsmantel bedeutet. Dies ist das Primäre Mantelgrenze (CMB).

Genau zu verstehen, was unter unseren Füßen liegt – so detailliert wie möglich – ist entscheidend, um alles zu untersuchen, von Vulkanausbrüchen bis hin zu Schwankungen des Erdmagnetfelds, das uns vor Sonnenstrahlung im Weltraum schützt.

„Seismische Untersuchungen, wie unsere, liefern die höchstauflösende Abbildung der inneren Struktur unseres Planeten, und wir stellen fest, dass diese Struktur viel komplexer ist als bisher angenommen.“ sagen Geologin Samantha Hansen von der University of Alabama.

Seismische Wellen von Erdbeben in der südlichen Hemisphäre wurden verwendet, um die ULVZ-Struktur entlang der Kerngrenzen der Erde zu untersuchen. (Edward Garnero und Mingming Lee / Arizona State University)

Hansen und ihre Kollegen nutzten 15 im Eis der Antarktis vergrabene Überwachungsstationen, um die seismischen Wellen der Erdbeben über einen Zeitraum von drei Jahren zu kartieren. Die Art und Weise, wie sich diese Wellen bewegen und abprallen, zeigt die Zusammensetzung der Materialien im Inneren der Erde. Da sich Schallwellen in diesen Regionen langsamer bewegen, werden sie als Ultra-Low-Velocity-Regions (ULVZs) bezeichnet.

Analyse [thousands] Aus seismischen Aufzeichnungen aus der Antarktis hat unsere hochauflösende Bildgebungsmethode dünne, anomale Materialregionen im CMB gefunden, wo immer wir hinschauten“, sagen Geophysiker Edward Garnero von der Arizona State University.

Die Dicke des Materials variiert von einigen Kilometern bis [tens] von Kilometern. Das deutet darauf hin, dass wir im Kern Berge sehen, an manchen Stellen so hoch wie der fünffache Mount Everest. „

Laut den Forschern handelt es sich bei dieser ULVZ höchstwahrscheinlich um ozeanische Kruste, die über Millionen von Jahren begraben wurde.

Während die absinkende Kruste weit entfernt von anerkannten Subduktionszonen an der Oberfläche liegt – Bereiche, in denen sich bewegende tektonische Platten Gestein in die Erde drücken – zeigen die Simulationen in der Studie, wie Konvektionsströmungen den alten Meeresboden dorthin verschoben haben könnten, wo er sich heute befindet. .

Konvektionsmantel
Gesteinsbewegungen im Mantel. (Hansenet al., Wissenschaft schreitet voran2023)

Es ist schwierig, Annahmen über Gesteinsarten und ihre Bewegung auf der Grundlage der Bewegung seismischer Wellen zu treffen, und Forscher schließen andere Optionen nicht aus. Allerdings scheint die Ozeanbodenhypothese derzeit die wahrscheinlichste Erklärung für diese ULVZ zu sein.

Es gibt auch die Vermutung, dass sich diese uralte ozeanische Kruste um den gesamten Kern gewickelt haben könnte, obwohl sie so dünn ist, dass es schwer zu wissen ist. Zukünftige seismische Untersuchungen sollten in der Lage sein, das Gesamtbild weiter zu ergänzen.

Eine Möglichkeit, wie die Entdeckung Geologen helfen könnte, besteht darin, herauszufinden, wie Wärme aus dem heißeren, dichteren Kern in den Mantel entweicht. Die Unterschiede in der Zusammensetzung zwischen diesen beiden Schichten sind größer als zwischen dem festen Oberflächengestein und der Luft darüber in dem Teil, in dem wir leben.

„Unsere Forschung liefert wichtige Verbindungen zwischen der flachen und tiefen Erdstruktur und den Gesamtprozessen, die unseren Planeten antreiben.“ sagen Hansen.

Forschung veröffentlicht in Wissenschaft schreitet voran.

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