Laut neuer Analyse

Physiker: Erdkern ist um 1.000 Grad heißer als gedacht

Im Inneren unserer Erde ist es rund 1.000 Grad heißer, als man bislang angenommen hat. Laut Angaben von Physikern der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle ESRF im französischen Grenoble und der Atomenergiebehörde CEA in Arpajon erreichen die Temperaturen nahe dem Erdmittelpunkt etwa 6.000 Grad Celsius.

Der Erdkern besteht vor allem aus einer dicken Schicht Eisen, das flüssig wie Wasser in den Ozeanen ist, jedoch eine Temperatur von über 4.000 Grad hat. Im Inneren des Kerns sind die Temperatur und der Druck noch höher, sodass Eisen fest wird. Die Dicke der Schichten und die Drücke konnten nach ESFR-Angaben unter anderem mit älteren Analysen seismischer Wellen bestimmt werden, die durch Erdbeben ausgelöst wurden. Die Temperatur lasse sich so jedoch nicht erkennen.

Messung der Schmelzpunkte sehr aufwendig
Es ist sehr aufwendig, die Schmelzpunkte von Eisen unter verschieden hohen Drücken im Labor zu bestimmen, weil das Material bei so hohen Temperaturen unter anderem gut isoliert werden muss. Mit älterer Technik sei es schwierig gewesen, innerhalb der kurzen zur Verfügung stehenden Analysezeit den Zustand des Eisens zu erkennen, berichtet das Team um Simone Anzellini von der CEA.

Es leitete nun einen intensiven Röntgenstrahl aus der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle auf das Eisen des Experiments. Damit lasse sich in weniger als einer Sekunde bestimmen, bei welchem Druck es flüssig, fest oder gerade im Übergangsstadium ist.

Ungenauigkeit bei plus/minus 500 Grad
Aus dem neuen Experiment gehe hervor, dass Eisen beispielsweise bei einem Druck von 2,2 Millionen Atmosphären und einer Temperatur von 4.800 Grad schmelze. Mithilfe solcher Messwerte berechneten die Forscher die Temperatur bei einem Druck von 3,3 Millionen Atmosphären, der gerade am Übergang vom festen inneren zum flüssigen äußeren Kern herrsche. Sie betrage etwa 6.000 Grad, die Ungenauigkeit der Analyse liege bei plus/minus 500 Grad, berichten Physiker im Fachjournal "Science".