Nach umfangreichen Forschungen glauben Wissenschaftler, dass sie möglicherweise endlich die Quelle hinter der rätselhaften Kristallschicht entdeckt haben, die den Erdkern umhüllt. Es scheint das Ergebnis eines besonderen Phänomens zu sein, das als „Wasserleck“ bekannt ist und bei dem Wasser von der Oberfläche unseres Planeten sickert und mit dem metallischen Kern in seinem Zentrum interagiert.
In diesem Artikel erzählen wir Ihnen alles, was Sie über die Entdeckung der Kristallschicht wissen müssen, die den Erdkern umgibt.
Wie der Erdkern funktioniert
Das erste, was wir wissen müssen, ist, wie der Erdkern funktioniert. Wir müssen wissen, dass es von der Oberfläche bis zum Inneren des Erdkerns verschiedene Schichten gibt. Die Erde besteht aus verschiedenen inneren Schichten, die zusammen ihre innere Struktur bilden. Diese Schichten sind hauptsächlich in drei Schichten unterteilt: Kruste, Mantel und Kern.
Die Erdkruste ist die äußerste und dünnste Schicht. Es besteht aus Gesteinen und Mineralien und seine Dicke variiert zwischen einigen Kilometern in den Ozeanen und bis zu 70 Kilometer in kontinentalen Gebieten. Diese Schicht ist diejenige, in der wir leben und in der sich die Ozeane, Kontinente und der Großteil des Lebens auf der Erde befinden.
Direkt unter der Kruste befindet sich der Mantel, eine dichtere und wärmere Schicht. Es reicht bis zu einer Tiefe von etwa 2,900 Kilometern. Obwohl der Mantel größtenteils aus festem Gestein besteht, verhält er sich auf geologischen Zeitskalen plastisch, was bedeutet, dass er im Laufe der geologischen Zeit langsam fließt.
Der Erdkern liegt im Innersten und ist in zwei Regionen unterteilt: der äußere Kern und der innere Kern. Der äußere Kern, der hauptsächlich aus Eisen und Nickel besteht, ist aufgrund der hohen Temperaturen und Drücke im Erdinneren flüssig. Im Gegensatz dazu ist der innere Kern trotz der hohen Temperaturen aufgrund des extremen Drucks, dem er ausgesetzt ist, fest.
Untersuchungen zur Kristallschicht
In den 1990er Jahren machten auf dem Gebiet der Geologie spezialisierte Wissenschaftler eine faszinierende Entdeckung: Eine zarte Hülle, die den äußeren Erdkern umgibt, kam ans Licht. Diese Hülle, E-Prime-Schicht oder E'-Schicht genannt, besteht aus einer wirbelnden Fläche aus flüssigem Metall, die den festen inneren Kern umgibt. Die E'-Schicht ist im Vergleich zu anderen Regionen des Erdinneren relativ dünn und über 100 Kilometer dick. Liegt etwa 2.900 Kilometer unter der Erdoberfläche.
Der Ursprung der E'-Schicht ist seit langem Gegenstand wissenschaftlicher Spekulationen. Eine vorherrschende Hypothese besagte, dass es aus einem eisenreichen Magma stammte, das in der Antike existierte. Alternativ gingen einige Theorien davon aus, dass er aus dem inneren Kern stammte oder sich während einer Kollision zwischen der Erde und einem Protoplaneten bildete, was schließlich zur Entstehung des Mondes führte und Fragmente der frühen Erde in seinem Inneren zurückließ. Allerdings hat keine dieser Hypothesen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft breite Akzeptanz gefunden.
Laut einer aktuellen Veröffentlichung in der Zeitschrift Nature Geoscience vom 13. November haben Forscher das herausgefunden Die Bildung der E'-Schicht kann darauf zurückgeführt werden, dass Wasser durch die Subduktion tektonischer Platten in die Erdoberfläche eindringt. und interagiert anschließend mit der metallischen Oberfläche des Außenkerns.
Wenn diese jüngste Entdeckung zutrifft, bedeutet dies, dass die E'-Schicht durch den oben genannten Prozess erhebliche Mengen an Quarzkristallen erzeugt hat. Anschließend gelangten diese Kristalle in den Erdmantel, eine riesige Ablagerung geschmolzenen Gesteins zwischen dem äußeren Kern und der äußersten Schicht der Erdkruste.
Experimente zur Kristallschicht
Durch eine Reihe kontrollierter Laborexperimente wollten die Forscher die intensiven Druckbedingungen im äußeren Kern nachbilden und die Wechselwirkung zwischen Wasser und Metall beobachten. Die Ergebnisse dieser Experimente zeigten, dass Wasserstoff, der Es kommt in Wasser vor und verdrängt Kieselsäure im flüssigen Metall, wodurch sich die Kieselsäure vom Metall trennt und kristalline Strukturen bildet. Folglich wird vorhergesagt, dass die E'-Schicht des äußeren Kerns eine hohe Konzentration an Wasserstoff und eine niedrige Konzentration an Kieselsäure aufweist, was frühere Annahmen über ihre Zusammensetzung in Frage stellt.
Es wird angenommen, dass die aktuelle Dicke der E'-Schicht über einen Zeitraum von mehr als einer Milliarde Jahren erreicht wurde, was sie möglicherweise älter als den inneren Kern macht, der vor etwa einer Milliarde Jahren erstarrte, so die Forscher.
Diese neueste Entdeckung dient als zusätzlicher Beweis dafür, dass unser derzeitiges Verständnis der dynamischen Beziehung zwischen dem äußeren Kern und dem Mantel möglicherweise noch Lücken und Ungenauigkeiten aufweist.
Im September 2022 machte dieselbe Forschergruppe die wichtige Entdeckung, dass Das Versickern von Wasser kann mit wichtigen Kohlenstoffablagerungen im äußeren Kern interagieren. Diese Wechselwirkung führt wiederum zur Bildung riesiger Diamantenproduktionsanlagen nahe der Grenze zwischen Kern- und Mantelschicht.
Laut einer Aussage des Mitautors der Studie, Dan Shim, einem Geowissenschaftler an der Arizona State University, herrscht seit Jahren die Überzeugung vor, dass der Materialtransfer zwischen dem Erdkern und dem Erdmantel minimal sei. Diese jüngsten Erkenntnisse deuten jedoch auf eine deutlich aktivere Wechselwirkung zwischen Kern und Mantel hin, was einen erheblichen Materialaustausch impliziert.
Wie Sie sehen, kann mit der Wissenschaft alles, was etabliert ist, geändert werden, sobald es eine neue Entdeckung gibt. Alles, was wir für eine Möglichkeit hielten, kann sich komplett ändern. Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Studien über die Kristallschicht, die den Erdkern umgibt, ihre Eigenschaften und Entdeckungen erfahren können.