Erdkern kühlte wesentlich früher ab als bisher angenommen

Die wenige Millimeter großen Metallkörner tragen Material ins sich, das einst zum Erdkern gehörte und von den gewaltigen Konvektionsströmen im Erdmantel schließlich an die Oberfläche befördert wurde. Die Forscher fanden die Körner, die aus einer Legierung der Metalle Osmium, Rubidium und Iridium bestehen, in Flussbetten in den US-Bundesstaaten Kalifornien und Oregon. Dort wurden sie von Mantelgestein abgetragen, das bei der Kollision der Pazifischen Platte mit Nordamerika an dem Kontinent hängen blieb.

Aus dem Verhältnis zwischen den Osmium-Isotopen 186 und 188 sowie 187 und 188 schlossen die Forscher, dass den Körnern Kernmaterial beigemischt sein muss. Osmium 186 entsteht durch den Zerfall radioaktiven Platins, das sich Theorien zufolge im äußeren Erdkern anreicherte, als der feste innere Kern auskristallisierte. Nach Theorien der Planetenentstehung war die Erde zunächst überall aus dem gleichen Material aufgebaut. Später sank jedoch schwereres Material, hauptsächlich Eisen und andere Metalle, nach unten, so dass der flüssige Erdkern entstand. Der innere Erdkern bildete sich erst später, als die Erde weiter abgekühlt war. Meibom und Frei schreiben nun, dass dies schon 250 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde passiert sein könnte – wesentlich früher als bislang gedacht.

Das würde bedeuten, dass die Erde zu Beginn ihrer Geschichte zunächst sehr schnell abgekühlt sein muss. Die thermische Geschichte des Planeten erschiene in einem neuen Licht: In einer kühleren Erde hätte der Mantel sich langsamer umgewälzt, Plattentektonik erschiene wahrscheinlicher als Hot-Spot-Tektonik. Eine frühe Entstehung des inneren Kerns würde außerdem nahelegen, dass das Erdmagnetfeld schon früh in der Erdgeschichte entstand. Der innere Kern hindert das Feld – Computersimulationen zufolge – zum einen daran, sich häufiger umzukehren, zum anderen beeinflusst er auch die Konvektion des flüssigen Eisens im äußeren Kern. Viele Forscher nehmen an, dass sich ein stabiler Geodynamo erst bilden konnte, als der innere Kern entstand.