Geophysik: Kern-Mantel-Grenzschicht doch nicht flüssig?
Ein hoher Eisen-Anteil in der Gesteinsschicht zwischen Erdmantel und Erdkern ist möglicherweise dafür verantwortlich, dass sich Scherwellen – Wellen, die quer zur Ausbreitungsrichtung der Welle schwingen – in dieser Schicht nur extrem langsam bewegen oder sogar gar nicht mehr weitergeleitet werden.
Wendy Mao vom Los Alamos National Laboratory und Ho-kwang Mao vom Geophysikalischen Labor der Carnegie-Institution testeten, wie sich Scherwellen in so genanntem Post-Perovskit fortbewegen. Dieses erst seit zwei Jahren bekannte Eisen-Magnesium-Silikat kommt an der Kern-Mantel-Grenze vor und ist eine spezielle Variante von Perovskit, dem Hauptbestandteil von Mantelgestein.
In Laborversuchen simulierten die beiden Geowissenschaftler die Umgebungsbedingungen, wie sie in rund 2900 Kilometern Tiefe im Mantel und Kern herrschen. Bei etwa 1,5-millionenfachem Luftdruck und einer Temperatur von 1750 Grad Celsius bestimmten sie, wie schnell sich Scherwellen durch Post-Perovskit unterschiedlichen Eisen-Anteils bewegten. Obwohl sich der Eisen-Gehalt in dem Mineral experimentell bis auf achtzig Prozent erhöhen ließ, wurden die Wellen schon bei der Hälfte drastisch langsamer.
Demnach könnte die unregelmäßige Schicht zwischen Kern und Mantel größtenteils aus festem Post-Perovskit mit hohem Eisen-Anteil bestehen. Letzterer ließe sich möglicherweise durch Reaktionen zwischen Silikatmantel und Eisenkern erklären. Bisher hatte man angenommen, dass das Material zwischen Kern und Mantel teilweise aufgeschmolzen sei, da Scherwellen sich in Flüssigkeiten nicht fortbewegen können.
Wendy Mao vom Los Alamos National Laboratory und Ho-kwang Mao vom Geophysikalischen Labor der Carnegie-Institution testeten, wie sich Scherwellen in so genanntem Post-Perovskit fortbewegen. Dieses erst seit zwei Jahren bekannte Eisen-Magnesium-Silikat kommt an der Kern-Mantel-Grenze vor und ist eine spezielle Variante von Perovskit, dem Hauptbestandteil von Mantelgestein.
In Laborversuchen simulierten die beiden Geowissenschaftler die Umgebungsbedingungen, wie sie in rund 2900 Kilometern Tiefe im Mantel und Kern herrschen. Bei etwa 1,5-millionenfachem Luftdruck und einer Temperatur von 1750 Grad Celsius bestimmten sie, wie schnell sich Scherwellen durch Post-Perovskit unterschiedlichen Eisen-Anteils bewegten. Obwohl sich der Eisen-Gehalt in dem Mineral experimentell bis auf achtzig Prozent erhöhen ließ, wurden die Wellen schon bei der Hälfte drastisch langsamer.
Demnach könnte die unregelmäßige Schicht zwischen Kern und Mantel größtenteils aus festem Post-Perovskit mit hohem Eisen-Anteil bestehen. Letzterer ließe sich möglicherweise durch Reaktionen zwischen Silikatmantel und Eisenkern erklären. Bisher hatte man angenommen, dass das Material zwischen Kern und Mantel teilweise aufgeschmolzen sei, da Scherwellen sich in Flüssigkeiten nicht fortbewegen können.
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