Innerer Erdkern viel jünger als gedacht

Jan Oliver Löfken

Der Erdkern besteht in seinem Inneren aus einem festen Eisenkern. Dieser 2400 Kilometer durchmessende Bereich ist wesentlich für den Aufbau des Erdmagnetfelds verantwortlich. Doch über seine Entstehungsgeschichte herrschte bislang große Unsicherheit: Wissenschaftler schätzten, dass sich der zuvor flüssige Eisenkern vor 2500 bis 500 Millionen Jahren verfestigte. Nun gelang Geophysikern mithilfe von Messungen an uralten Mineralien eine genauere Datierung. Wie sie in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“ berichten, verfestigte sich der innere Erdkern vor etwa 565 Millionen Jahren und stärkte das damals schon fast kollabierte Erdmagnetfeld.

Grafik der aufgeschnittenen Erde, das Magnetfeld wird durch graue Wellenlinien dargestellt, links – also vor 565 Millionen Jahren – reicht es weitaus weniger weit in das Universum hinein als rechts, wo der heutige Zustand dargestellt ist

Erdmagnetfeld vor 565 Millionen Jahren und heute

Zunächst analysierten John Tarduno von der University of Rochester und seine Kollegen kleine kristalline Einschlüsse in etwa 565 Millionen Jahre altem Feldspat aus der ostkanadischen Provinz Québec. Denn während ihrer Entstehung prägte sich das damals herrschende Erdmagnetfeld in diese Kristalle ein. Wie die Messungen zeigten, war das Erdmagnetfeld damals etwa zehnmal schwächer als heute und wechselte häufig seine Ausrichtung – Zeichen für einen bevorstehenden Kollaps.

„Doch an einem kritischen Punkt der Evolution verhinderte das einsetzende Wachstum des inneren Erdkerns einen Kollaps des Erdmagnetfelds“, so Tarduno. Denn die beginnende Kristallisation des festen Erdkerns stärkte das Erdmagnetfeld signifikant. Bei diesem Prozess stiegen leichte Elemente wie Silizium und Sauerstoff aus dem inneren in den äußeren Erdkern auf und verursachten sogenannte Konvektionsbewegungen. Diese Strömungen der eisenhaltigen, heißen Flüssigkeiten im äußeren Erdkern bilden bis heute den grundlegenden Antrieb für den Geodynamo und sind damit für die Entstehung des Erdmagnetfelds verantwortlich.

Ohne die Kristallisation des inneren Kerns vor etwa 565 Millionen Jahren wäre das Erdmagnetfeld damals zusammengebrochen und die Erde nahezu schutzlos der schädlichen kosmischen Strahlung ausgesetzt gewesen. Diese neuen Ergebnisse könnten auch für die Untersuchung von Exoplaneten eine große Rolle spielen. „Die gleichen Faktoren, die den Geodynamo antreiben, könnten auch die magnetische Abschirmung von Exoplaneten beeinflussen“, sagt Tarduno. Denn auf Exoplaneten ohne Magnetfeld wären die Chancen für eine Atmosphäre, Wasser und damit auch auf Leben extrem gering.

Quelle: https://www.weltderphysik.de/gebiet/erde/news/2019/innerer-erdkern-viel-juenger-als-gedacht/