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Alt 20.07.2004, 14:00   #1
Desert Rose
Gast
 
Beiträge: n/a
Standard Geowissenschaften: Unterer Erdmantel lässt Wärmestrahlen durch und steht still

Zitat:
20.07.2004 - Geowissenschaften

Ruhig und strahlend

Unterer Erdmantel lässt Wärmestrahlen durch und steht still

Das Gestein an der Grenze zwischen Erdmantel und Erdkern ist durchsichtig für infrarote Strahlung. Das bedeutet, dass diese Schicht wahrscheinlich nicht an der Konvektionsbewegung des Mantelgesteins teilnimmt, sondern bewegungslos am Grund des Erdmantels verharrt, berichten James Badro von der Université Paris und Kollegen im Fachblatt Science (Bd. 305, S. 383).

Geowissenschaftler gehen davon aus, dass der Erdmantel, obwohl er aus festem Gestein besteht, ständig in Bewegung ist. Demnach wird im Laufe der Jahrmillionen die gesamte Gesteinshülle der Erde in gewaltigen Rollenbewegungen umgewälzt. Durch diese Konvektionsbewegung transportiert die Erde Wärme nach außen, die durch radioaktiven Zerfall oder das Wachstum des festen inneren Erdkerns entsteht. Konvektion bildet sich immer dann aus, wenn andere Mechanismen des Wärmetransports, also Wärmeleitung oder Strahlung, ineffizient sind.

Die Forscher um Badro vermuten nun, dass Wärmestrahlung im untersten Erdmantel doch wichtiger sein könnte als Konvektion. Sie setzten das Mineral Magnesium-Silikat-Perowskit, aus dem der Erdmantel zu 80 Prozent besteht, extrem hohen Drücken aus und untersuchten dann die mangnetischen Eigenschafen des eisenhaltigen Minerals. Dabei fanden sie heraus, dass das Mineral schon bei niedrigeren Drücken als bisher gedacht unmagnetisch und gleichzeitig durchsichtig für infrarote Strahlung wird. Der Druck, bei dem dies passiert, ist etwa eine Million Mal so hoch wie der Atmosphärendruck und entspricht etwa dem Druck am Boden des Erdmantels.

Dort befindet sich eine rätselhafte Schicht, die so genannte D''-Schicht, deren Eigenschaften noch völlig unbekannt sind. Die Forscher um Badro vermuten nun jedoch, dass sie aus nichtmagnetischem Perowskit bestehen könnte, der nicht an der Konvektionsbewegung teilnimmt. Da das Material durchsichtig für infrarote Strahlung ist, kann es durch die Wärmestrahlung des Erdkerns nicht weiter aufgeheizt werden. Die Strahlungswärme kann die Schicht ungehindert durchdringen und heizt stattdessen weiter oben liegendes Gestein auf.

Ute Kehse
Quelle
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