Revolutionäre Entdeckung: Wasser an der Erdoberfläche verwandelt die äußere Schicht des Erdkerns!
Im Laufe von mehr als einer Milliarde Jahren ist Wasser tief in den Planeten eingedrungen und hat an der Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel chemische Reaktionen ausgelöst. Hier sind die überraschendsten Ergebnisse dieser Studie.
Forscher der Arizona State University (Arizona, Vereinigte Staaten) und der Yonsei University (Seoul, Südkorea) haben in einem Artikel, der in Nature Geoscience veröffentlicht wurde, die Forschungsergebnisse, die zum Verständnis der internen Prozesse der Erde beitragen.
Diese von Wissenschaftlern der School of Earth and Space Exploration der Arizona State University geleitete Forschung hat überraschende Ergebnisse über die Wechselwirkung zwischen dem Wasser auf der Erdoberfläche und dem Erdkern zutage gefördert.
Die Studie zeigt, dass Wasser über mehr als eine Milliarde Jahre durch die tektonischen Platten in den Planeten geflossen ist und eine chemische Reaktion ausgelöst hat, die die äußere Schicht des flüssigen Metallkerns verändert hat.
Tiefe Wechselwirkung an der Kern-Mantel-Grenze
Die Forscher unter der Leitung von Dan Shim, Taehyun Kim und Joseph O'Rourke führten Hochdruckexperimente durch und wiesen nach, dass von der Kruste subduziertes Wasser chemisch mit Kernmaterialien reagiert, wenn es die Grenze zwischen Kern und Mantel erreicht, etwa 2896 Kilometer unter der Erdoberfläche.
Es wird erwartet, dass die modifizierte flüssige Schicht die geringste Dichte aufweist und geringere seismische Geschwindigkeiten zeigt, was mit den von Seismologen kartierten anomalen Merkmalen übereinstimmt. Diese Ergebnisse stellen die bisherige Auffassung eines begrenzten Materialaustauschs zwischen dem Kern und dem Mantel infrage und deuten auf einen komplexeren globalen Wasserkreislauf hin als bisher angenommen.
Our trilogy on material exchange between Earth's mantle and the core concludes today! Our latest paper in Nature Geoscience reveals how mantle water extracts Si from the outer core as silica, and how H from water dissolves into the core. #EarthScience #NatureGeoscience
— Dan Shim 심상헌 (@DanShim4) November 13, 2023
Dan Shim sagt: "Jahrelang glaubte man, dass der Austausch von Materialien zwischen Erdkern und Erdmantel gering ist. Doch neuere Forschungen haben etwas anderes ergeben.
Globaler Wasserkreislauf und geochemische Implikationen
Die Forschungen bringen das Verständnis der internen Prozesse der Erde voran und deuten auf einen ausgedehnteren globalen Wasserkreislauf hin. Der veränderte "Film" im Erdkern hat nicht nur Auswirkungen auf die geochemischen Kreisläufe, die das Oberflächenwasser mit dem tiefen Metallkern verbinden, sondern deutet auch auf eine dynamische Interaktion zwischen dem Erdkern und dem Erdmantel mit einem erheblichen Materialaustausch hin.
Die Forschung wurde von einem internationalen Team von Geowissenschaftlern durchgeführt, die fortgeschrittene experimentelle Techniken an der Advanced Photon Source am Argonne National Laboratory und PETRA III am Deutschen Elektronen-Synchrotron in Deutschland verwendeten. Diese Einrichtungen waren entscheidend, um die extremen Bedingungen an der Kern-Mantel-Grenze zu reproduzieren, was eine direkte Beobachtung der durch Wasser verursachten chemischen und strukturellen Veränderungen ermöglichte.
Dieser bahnbrechende Beweis verändert nicht nur das Verständnis der internen geodynamischen Prozesse der Erde, sondern unterstreicht auch die Bedeutung fortschrittlicher Forschung und internationaler Zusammenarbeit, um die tiefen Geheimnisse unseres Planeten zu entschlüsseln.
Der globale Wasserkreislauf, der sich inzwischen als komplexer erwiesen hat als bisher angenommen, verspricht, die mittel- und langfristige Forschung über die Zusammenhänge zwischen der Erdoberfläche und den tieferen Schichten, die unseren Planeten prägen, voranzutreiben.