Erdbeben erzeugen zwei Typen seismischer Wellen: longitudinale Druckwellen und transversale Scherwellen. Feste Materialien können beide durchdringen, Flüssigkeiten sind jedoch nur für Druckwellen durchlässig. Der Nachweis einer den Erdkern durchquerenden Scherwelle wäre also ein sicherer Hinweis auf dessen feste Struktur.

Der Kern unserer Erde besteht aus einem flüssigen äußeren und einem vermutlich festen inneren Kern aus Eisen und Nickel. James Wookey und George Helffrich von der University of Bristol untersuchten nun 700 Seismogramme von japanischen Messstationen. Sie interessierten sich für ein ganz spezielles Wellenmuster, die so genannte PKJKP-Phase. Dabei wandert eine Druckwelle vom Erdbebenzentrum aus in die Tiefe und durchquert Kruste, Mantel sowie den äußeren Kern. Beim Übergang in den inneren Erdkern wird sie in eine Scherwelle umgewandelt, um nach dem Durchgang durch den Kern ihre Reise erneut als Druckwelle fortzusetzen.

Bei der zweifachen Umwandlung geht allerdings ein Großteil der Energie verloren. Erst durch präzise Messungen von Laufzeit und Richtung der Welle lässt sich die gesuchte Signatur vom Rauschen der übrigen Erdbebenwellen unterscheiden.

In ihren Daten entdeckten die Forscher nun die Signatur einer PKJKP-Welle, die ein Erdbeben in Mozambique im Jahr 2006 ausgesandt hatte. Zwar existieren bereits frühere Berichte über entsprechende Scherwellen. Ihre Aussagekraft ist allerdings umstritten. Dank der Qualität der neuen Daten sowie der Übereinstimmung ihrer Ergebnisse mit Modellen scheinen Wookey und Helffrich nun aber tatsächlich einen robusten Nachweis für einen harten Erdkern erbracht zu haben.

Jan Hattenbach