Erdkern überholt Erdkruste - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik Erde+Klima

Erdkern überholt Erdkruste

Der Erdkern dreht sich um rund 0,009 Sekunden pro Jahr schneller als der Rest des Planeten. Das haben US-amerikanische Geologen anhand von Aufzeichnungen früherer Erdbeben festgestellt. Die Wissenschaftler verglichen dabei die seismischen Wellen so genannter Doublets miteinander, zweier Erdbeben, die am selben Ort, aber zu verschiedenen Zeiten ausgelöst wurden.

Der Kern der Erde lässt sich in zwei Bereiche aufteilen: einen inneren festen Kern von ungefähr 2.400 Kilometern Durchmesser und einen relativ flüssigen äußeren Kern. Letzterer hat einen Durchmesser rund 7.000 Kilometern und spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Erdmagnetfeldes. Geologen gehen davon aus, dass Strömungen im flüssigen Kern für das Magnetfeld verantwortlich sind ? ein Prozess, der auch als Geodynamo bezeichnet wird.

Bereits im Jahre 1996 fanden Forscher erste Hinweise darauf, dass sich der Erdkern in einer anderen Geschwindigkeit dreht als Erdmantel und Erdkruste. Belegt wurde diese Behauptung nun von Xiaodong Song und seinem Team, die insgesamt 18 seismische Doublets aus den Jahren 1961 bis 2004 auswerteten. Die Daten wurden in Messstationen von der Quelle in Südamerika entlang des Ausbreitungsweges der Erdbebenwellen bis hin nach Alaska gesammelt.

Die beiden Wellen eines Doublets bewegten sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durch den inneren Erdkern, ergaben die Messungen. Die einzig sinnvolle Erklärung dafür sei, dass sich der innere Kern in den Jahren zwischen zwei Beben bewegt hat, wodurch sich die Eigenschaften der Wellenausbreitung verändert haben, schließen die Forscher. Warum sich der Kern schneller dreht als die übrige Erde, erklärt Song mit dem Phänomen der elektromagnetischen Kopplung: Ein im äußeren Kern erzeugtes Magnetfeld breitet sich in den inneren Kern hinein aus und generiert dort einen elektrischen Strom. Die Wechselwirkung dieses Stroms mit dem Magnetfeld bewirkt wiederum, dass sich der innere Kern schneller dreht ? ähnlich dem Anker eines Elektromotors.

Eine solche differentielle Rotation ist ein grundlegender dynamischer Prozess und hängt eng mit dem Ursprung der Erde und ihrer Entwicklung zusammen, erklärt Song. Der Forscher hofft daher, dass die Ergebnisse seines Teams mithelfen werden, mehr über die Geschichte des Planeten Erde zu lernen.

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Xiaodong Song (Universität von Illinois, Urbana-Champaign) et al.: Science (Bd. 309, S. 1357)

ddp/wissenschaft.de ? Stefanie Offermann
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