Seismische Wellen zeigen: Es passiert etwas mit unserem Erdkern

Was im Kern unseres Planeten vorgeht, lässt sich durch die Untersuchung von seismischen Wellen, die bei Erdbeben entstehen, herausfinden. Durch die Analyse können Zusammensetzungen von Gestein oder Metallen in den tieferen Schichten der Erde analysiert werden. 

Eine neue Studie hat nun herausgefunden, dass sich in den vergangenen 20 Jahren in unserem Erdkern etwas geändert hat. Dazu wurden die Daten zweier Erdbeben im Abstand von 20 Jahren verglichen. Die untersuchten Erdbeben ereigneten sich in der Nähe der Kermadecinseln im Südpazifik. Das erste der Beben fand im Mai 1997, das zweite im September 2018 statt. 

Dabei wurden Unterschiede ausgemacht, die auf Veränderungen im äußeren Erdkern schließen lassen. Jener liegt in einer Tiefe zwischen 2900 und 5100 Kilometer unter der Erdoberfläche und besteht aus Nickel-Eisen-Schmelze. 

Wellen kamen schneller durch

So wurden bei der Analyse der seismischen Wellen unterschiedliche Geschwindigkeiten festgestellt. Die Wellen des jüngsten Bebens bewegten sich beim Vergleich der Daten um eine Sekunde schneller durch die äußere Region des Erdkerns. Geowissenschaftlerin Ying Zhou von der Virginia Tech erklärt gegenüber Sciencealert: “Etwas hat sich auf dem Weg der seismischen Wellen geändert, sodass sie jetzt schneller vorankommen können”. 

Die Daten deuten auf eine Veränderung des Materials im äußeren Kern hin. “Das ist neues Material, und es ist leichter”, so die Wissenschaftlerin. Nach oben gewanderte leichte Elemente würden die Dichte in der Region, in der sie sich befinden, verändern. 

Auswirkungen auf Magnetfeld 

Der äußere Kern und das darin enthaltene Eisen wirken sich auf das Magnetfeld unseres Planeten aus, das Schutz vor Strahlung aus dem All bietet. Die Veränderungen des geomagnetischen Nordpols – er wandert etwa 50 Kilometer im Jahr – könnten mit den Veränderungen im Erdkern zusammenhängen. Dies sei derzeit aber nur Spekulation. 

Die neue Studie könnte jedenfalls Einblicke in die genauen Veränderungen und Abläufe im Erdkern liefern. Laut Zhou könnte die beobachtete Differenz auf leichtere Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff zurückzuführen sein. Durch die Freisetzung jener Gase seit 1997 könnte sich die Dichte um 2 bis 3 Prozent reduziert haben, wodurch die Wellen schneller passieren können. Belegen lasse sich diese Theorie aber derzeit noch nicht.

Aktuell messen 152 Stationen des Global Seismographic Networks seismische Wellen in Echtzeit. Anhand dieser Daten könnten Veränderungen im äußeren Erdkern künftig besser überwacht werden. 

Die aktuelle Studie wurde in Nature Communications Earth & Environment veröffentlicht.