Mysteriöse Schwankungen 2.900 km unter der Erde entdeckt

Ein internationales Wissenschaftlerteam hat gerade eine riesige geologische Anomalie registriert: eine mysteriöse Veränderung, die in einer Tiefe von fast 2.900 km stattfindet, genau an der Grenze zwischen dem Erdmantel und dem Erdkern.

Die GRACE-Satelliten, die von 2002 bis 2017 nacheinander flogen, registrierten Veränderungen der Erdanziehungskraft – Foto: NASA

Die in Geophysical Research Letters veröffentlichte Studie zeigt, dass sich Gesteinsstrukturen im tiefsten Teil des Erdmantels innerhalb kurzer Zeit dynamisch verändern können. Die Ergebnisse könnten wichtige Auswirkungen auf das Verständnis der Entstehung großer Erdbeben oder der Entstehung des Magnetfelds haben, dem „Schutzschild“, das das Leben auf der Erde schützt.

Das Forschungsteam unter der Leitung der Wissenschaftlerin Charlotte Gaugne Gouranton (Université de Paris) und der prominenten Beteiligung der Geophysikerin Isabelle Panet (Université Gustave Eiffel, Frankreich) nutzte Daten der GRACE-Satellitenmission (2002–2017), einem amerikanisch-deutschen Kooperationsprojekt zur Messung des Gravitationsfelds der Erde.

Die beiden GRACE-Satelliten fliegen im Tandem in einem festen Abstand, was sie zu außergewöhnlich präzisen Instrumenten macht. Überfliegt der Führungssatellit eine große Masse, wie beispielsweise eine Bergkette oder einen Grundwasserleiter, führt seine stärkere Gravitationskraft dazu, dass er sich leicht verschiebt und so seinen Abstand zum Folgesatelliten verändert. Diese millimetergenauen Veränderungen spiegeln Veränderungen der Schwerkraft präzise wider.

GRACE war ursprünglich vor allem für die Untersuchung des Wasserkreislaufs gedacht: schmelzendes Eis und Grundwasserspiegel. Doch dank seiner extremen Empfindlichkeit erkannte das Team, dass es auch Schwankungen tief im Untergrund „aufspüren“ konnte. Diese Daten hatten sie bereits zuvor genutzt, um Anzeichen für schwere Erdbeben in Hunderten von Kilometern Tiefe zu erkennen.

Die neue Analyse ergab ein ungewöhnliches Signal, das 2007 am deutlichsten zu erkennen war und dessen Zentrum unter dem Atlantik vor der Küste Afrikas lag. Die Natur dieses Signals schloss die Möglichkeit, dass es durch Wasser- oder Eisverschiebungen an der Oberfläche verursacht wurde, vollständig aus. „Zumindest ein Teil der Ursache muss aus dem Inneren der festen Erde stammen, aus sehr großen Tiefen“, betonte Dr. Panet.

Bemerkenswerterweise registrierten Satelliten, die Magnetfelder überwachen, im selben Gebiet zur gleichen Zeit im Jahr 2007 auch eine geomagnetische Anomalie. Die räumliche und zeitliche Übereinstimmung legt nahe, dass die beiden Phänomene – Schwerkraft und Magnetismus – möglicherweise zwei Aspekte desselben tiefen geologischen Prozesses sind.

Das Team geht davon aus, dass an der Basis des Erdmantels, wo Gesteine ​​mit hohem Perowskit-Gehalt vorkommen, eine Veränderung auf atomarer Ebene stattfindet. Unter enormem Druck kann die Kristallstruktur des Minerals in eine dichtere Form „kollabieren“, ein Prozess, der als Phasenübergang bezeichnet wird.

Diese Veränderung verdichtet das Gestein, wodurch die Masse des Gebiets zunimmt und ein Schwerkraftsignal erzeugt wird. Umliegende Gesteine ​​werden gezwungen, sich neu anzuordnen, wodurch sich die Grenze zwischen Mantel und Kern um etwa 10 cm verzieht. Das mag gering klingen, reicht aber aus, um die Konvektionsströme des geschmolzenen Eisens im äußeren Kern zu beeinflussen, die die Quelle des Erdmagnetfelds sind und die geomagnetische Störung im Jahr 2007 verursachten.

Dr. Panet warnte, dass dieses Szenario noch weiter geprüft werden müsse: „Dies ist lediglich eine Hypothese, wir benötigen noch weitere Beweise.“ Schon die bloße Beobachtung eines solchen Ereignisses würde jedoch als ein bedeutender Fortschritt in der Geowissenschaft gelten.

„Zum ersten Mal haben wir überzeugende Beweise dafür, dass dynamische Prozesse an der Basis des Erdmantels schnell genug ablaufen, um sie während ihres Geschehens zu untersuchen“, sagte Professor Barbara Romanowicz, Seismologin an der University of California in Berkeley.

Seit 2007 hat das Team keine ähnlichen Gravitationssignale mehr registriert. Die Beobachtungen gehen jedoch weiter. Daten der nächsten GRACE-Satellitengeneration sollen dazu beitragen, weitere Geheimnisse in den tiefsten Schichten des Planeten zu lüften, wo die Erde leise „atmet“ und sich bewegt.

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MINH HAI

Quelle: https://tuoitre.vn/phat-hien-bien-dong-bi-an-sau-2-900km-duoi-long-dat-20250918183852224.htm