Die Form des Erdkerns könnte sich in den letzten 20 Jahren verändert haben …

Autor: Duan Yuechu

Im riesigen Universum ist die Erde unser Zuhause und jedes ihrer Geheimnisse weckt die Neugier der Menschen. Der innere Erdkern, dieser geheimnisvolle, tief im Erdinneren verborgene Bereich, stand schon immer im Mittelpunkt der Forschung der Wissenschaftler. Kürzlich erregte ein bahnbrechendes Forschungsergebnis zum inneren Erdkern große Aufmerksamkeit. Es hat uns die unbekannten Geheimnisse des inneren Erdkerns enthüllt.

Die Forschungsergebnisse wurden 2025 in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht. Wir wissen seit langem, dass der feste innere Kern der Erde eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung des Magnetfelds des Planeten spielt und dass das Wachstum des inneren Kerns der Haupttreiber der Konvektion innerhalb des flüssigen äußeren Kerns ist. Frühere Studien haben gezeigt, dass sich der innere Erdkern im Laufe der Zeit gedreht oder seine Form verändert hat, allerdings nicht gleichzeitig. Aus den neuen Forschungsergebnissen geht klar hervor, dass sich die Form des inneren Erdkerns höchstwahrscheinlich in den letzten 20 Jahren verändert hat.

Wie haben Wissenschaftler dieses erstaunliche Phänomen entdeckt? Sie analysierten sorgfältig die seismischen Wellen, die von 168 aufeinanderfolgenden Erdbebenserien um das Jahr 2010 erzeugt wurden. Einige dieser Wellen entstanden, nachdem der innere Kern wieder an dieselbe Position zurückgekehrt war. Das bedeutet, dass etwaige Unterschiede in den einzelnen Wellenserien nicht durch die Rotationsgeschwindigkeit verursacht werden konnten. Durch sorgfältige Beobachtung und Analyse haben Wissenschaftler herausgefunden, dass die Eigenschaften der seismischen Wellen, die von jeder Erdbebenserie erzeugt werden und den inneren Kern durchqueren, zwar gleich sind, die Eigenschaften der seismischen Wellen, die den inneren Kern nur gestreift haben, jedoch völlig unterschiedlich sind. Auf dieser Grundlage glauben Wissenschaftler, dass die beste Erklärung für dieses Phänomen darin liegt, dass sich die Form des inneren Kerns im Laufe der Zeit verändert.

Dieses Forschungsergebnis ist von außerordentlicher Bedeutung und sein Wert und seine Rolle können nicht unterschätzt werden. Aus der Sicht des Erdmagnetfeldes ist das Erdmagnetfeld wie ein „Schutzschirm“ für die Erde. Es kann dem Eindringen kosmischer Strahlung, etwa des Sonnenwinds, widerstehen und das Leben auf der Erde vor Schäden schützen. Der innere Erdkern spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des Erdmagnetfelds, und Veränderungen in der Form des inneren Kerns haben wahrscheinlich tiefgreifende Auswirkungen auf die Stabilität des Erdmagnetfelds. Wenn die Veränderung der Form des inneren Kerns eine Veränderung des Erdmagnetfelds verursacht, könnte das Leben auf der Erde mit einer Reihe von Problemen konfrontiert werden. So kann es beispielsweise zu Störungen des Vogelzugs kommen, da sich Vögel bei der Richtungsbestimmung normalerweise auf das Erdmagnetfeld verlassen. Auch einige Meereslebewesen, die sich zur Navigation auf das Magnetfeld verlassen, könnten verloren gehen.

Was die innere Dynamik der Erde betrifft, spiegeln Veränderungen in der Form des inneren Erdkerns die Bewegung und Wechselwirkung der Materie innerhalb der Erde wider. Das Innere der Erde ist eine dynamische Welt. Die Konvektion des flüssigen äußeren Kerns und der Materieaustausch zwischen dem inneren und äußeren Kern sind allesamt Prozesse, die eng mit der Entwicklung der Erde verbunden sind. Wenn wir die Veränderungen in der Form des inneren Kerns verstehen, können wir die dynamischen Mechanismen im Erdinneren besser verstehen und so die zukünftige Entwicklungstendenz der Erde besser vorhersagen. Wenn wir zum Beispiel die Beziehung zwischen Veränderungen der inneren Kernform und Erdbeben sowie vulkanischen Aktivitäten untersuchen, können wir Naturkatastrophen besser vorhersagen und so das Überleben und die Entwicklung der Menschheit besser schützen.

Was die Ursache für die Formveränderungen des inneren Kerns betrifft, haben Wissenschaftler mehrere interessante Hypothesen aufgestellt. Eine Ansicht ist, dass es an der Grenze zwischen dem inneren und äußeren Kern möglicherweise zu „Vulkanen“ und „Erdrutschen“ kommt, die der Oberfläche ähneln. An dieser Verbindungsstelle kann Material fortwährend schmelzen und zu neuen Strukturen gefrieren. Und so wie Vulkanausbrüche und Erdrutsche auf der Erdoberfläche die Topographie verändern, könnte diese dynamische Veränderung des Materials dazu führen, dass der innere Kern seine Form verändert. Eine andere Hypothese ist, dass das Eisen des inneren Kerns an die Oberfläche des inneren Kerns fließen und so die Massenverteilung und Form des inneren Kerns verändern könnte. Eine andere Ansicht geht davon aus, dass die Anziehungskraft der Dichteanomalien am Boden des unteren Erdmantels und der durch die Konvektion im äußeren Kern verursachte Widerstand starke Kräfte sind, die auch Auswirkungen auf die Form des inneren Kerns haben könnten. Allerdings räumen Wissenschaftler auch ein, dass es sich dabei derzeit nur um Hypothesen handelt und für eine genauere Erklärung noch weitere Forschung nötig ist.

Die Forschungsergebnisse zu den Veränderungen der Form des inneren Erdkerns haben uns ein neues Fenster geöffnet und ermöglichen uns einen Blick auf die Geheimnisse tief im Inneren der Erde. Es bereichert nicht nur unser Verständnis der Erde, sondern zeigt auch neue Richtungen für die zukünftige Geoforschung auf. Ich bin überzeugt, dass wir durch die unermüdlichen Anstrengungen der Wissenschaftler irgendwann weitere Geheimnisse des Erdkerns lüften und diesen blauen Planeten, auf dem wir leben, besser verstehen werden.

Quellen:

Vidale, JE, Wang, W., Wang, R. et al. Jährliche Variabilität sowohl der Rotationsrate als auch der Oberflächengeschwindigkeit des inneren Erdkerns. Nat. Geowissenschaften (2025).