Geologie: Recycling im Erdinneren

Der innere Erdkern besteht zurzeit aus einer westlichen und einer östlichen Hemisphäre, die sich physikalisch deutlich unterscheiden. Eine Hälfte des inneren Erdkerns schmilzt, die andere wächst.

Tief unter der Oberfläche liegt eine seltsame Welt. Umspült von der flüssigen Eisenlegierung des äußeren Erdkerns wächst im Zentrum des Planeten eine feste Eisenkugel heran - der innere Erdkern, ein Ball mit 2500 Kilometern Durchmesser. Er rotiert etwas schneller als der Rest des Planeten; alle 900 Jahre macht er eine Umdrehung mehr. Zudem besteht er zurzeit aus einer westlichen Hemisphäre unterhalb Amerika und einer östlichen unter Asien, die sich physikalisch deutlich unterscheiden.

Der innere Erdkern rotiert etwas schneller als der Rest des Planeten.

(Foto: iStockphoto)

Jetzt liefern Thierry Alboussière von der Université Joseph Fourier in Grenoble und Kollegen eine Erklärung für einige dieser Eigenarten: Der innere Erdkern verschiebt sich jedes Jahr etwa 16 Millimeter nach Osten, um wieder ins Zentrum der Erde zu kommen, schreiben sie in Nature (Bd.466, S.744, 2010).

Dabei schmilzt auf der Ostseite Material in einer 250 Kilometer dicken Schicht ab, während sich im Westen Eisenkristalle anlagern. Dadurch erneuere sich die Kugel innerhalb von etwa hundert Millionen Jahren komplett, so die Forscher. Ihrer Meinung nach erklärt das Modell, warum sich die beiden Halbkugeln unterscheiden. "Eine geniale Theorie", urteilt Michael Bergman vom Bard College in Massachusetts ebenfalls in Nature.

Den inneren Kern gibt es vermutlich erst seit etwa einer Milliarde Jahren. Die Erde hatte sich so weit abgekühlt, dass im flüssigen Erdkern erste feste Eisenkristalle entstehen konnten.

Das Metall im inneren Kern ist trotz der großen Hitze fest, weil unter dem enormen Druck die Schmelztemperatur noch höher liegt. Jedes Jahr wächst der innere Kern um einen Drittelmillimeter an, weil das Erdinnere sich insgesamt abkühlt.

Die Verschiebung geht aber viel schneller. Während das Eisen am inneren Kern kristallisiert, sondern sich leichtere Bestandteile der Legierung ab und steigen in großen Blasen nach oben. Sie sind der Motor für die turbulente Bewegung des Eisens im äußeren Erdkern, die wiederum den sogenannten Geodynamo antreibt und das Erdmagnetfeld erzeugt.