Eine von der University of Liverpool geleitete Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde, enthüllt, dass zwei riesige Strukturen aus überhitzten Gesteinen tief im Erdinneren einen langfristigen Einfluss auf den Erdkern und das Erdmagnetfeld haben. Diese Entdeckung verbessert das Verständnis der Kern-Mantel-Grenze, einer kritischen Grenzschicht, die als wichtiger Ort für magnetische Aktivität im Erdinneren gilt.
Die Forscher fanden heraus, dass diese beiden riesigen Massen aus überhitzter, fester Materie am Boden des Erdmantels (etwa 2900 Kilometer tief unter Afrika und dem Pazifik) von einem global umspannenden Ring aus kühlerem Gestein umgeben sind. Die Studie zeigt, dass diese gewaltigen geologischen Strukturen über Millionen von Jahren hinweg die Dynamik des darunterliegenden flüssigen äußeren Kerns kontinuierlich beeinflussen und so die Form und Entwicklung des Erdmagnetfelds prägen.
Um diese tiefen Erdmerkmale zu untersuchen, verwendete das Forschungsteam eine Kombination aus paläomagnetischen Beobachtungsdaten und fortschrittlichen numerischen Computersimulationen. Sie simulierten den Geodynamo – den Prozess, bei dem die Strömung von flüssigem Eisen im äußeren Kern das Magnetfeld erzeugt. Prof. Andy Biggin, Professor für Paläomagnetismus an der University of Liverpool, erklärt: „Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es über dem Erdkern im Gesteinsmantel starke Temperaturunterschiede gibt und dass flüssiges Eisen im Kern unter den heißeren Regionen möglicherweise stagniert, anstatt sich an der heftigen Strömung zu beteiligen, wie es unter kühleren Regionen der Fall ist.“
Die Simulationen zeigten eine sehr ungleichmäßige Temperaturverteilung am äußeren Rand des Kerns mit ausgeprägten lokalen Hochtemperaturzonen. Die Studie deutet auch darauf hin, dass einige Komponenten des Erdmagnetfelds über Hunderte von Millionen Jahren relativ stabil geblieben sind, während sich andere erheblich verändert haben. Diese Erkenntnisse stellen die traditionelle Annahme in Frage, dass das langfristige durchschnittliche Magnetfeld einfach als ideale Stabmagnet-Ausrichtung entlang der Rotationsachse betrachtet werden kann.
Diese Studie vertieft nicht nur das Verständnis der langfristigen Dynamik des Erdinneren, sondern hat auch potenzielle Bedeutung für verwandte Bereiche. Prof. Biggin fügt hinzu: „Ein Verständnis der tiefen Erde über sehr lange Zeitskalen hinweg ermöglicht es, alte Magnetfeldaufzeichnungen aussagekräftiger zu nutzen, um die dynamische Entwicklung und die stabileren Eigenschaften des tiefen Erdinneren zu verstehen.“ Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die tektonischen Bewegungen alter Superkontinente zu erklären und neue Hinweise für das Verständnis langjähriger Fragen in Bereichen wie Paläoklimawandel, biologischer Evolution und der Bildung von Mineralressourcen liefern.
Veröffentlichungsdetails: Titel: Mantelheterogenitäten beeinflussen das antike Erdmagnetfeld, veröffentlicht in: Nature Geoscience (2026). Zeitschrifteninfo: Nature Geoscience
