Rätsel der Erde Was passiert im Innern der Erde?


Das Innere der Sonne ist besser erforscht als das Zentrum der Erde. Der Grund: Aus der Sonne dringen elektromagnetische Signale nach außen, die Details über ihr Inneres verraten. Bohrungen in unseren Heimatplaneten hingegen blieben bereits nach zwölf Kilometern stecken. Wäre die Erde ein Apfel, hätten wir noch nicht annähernd die Schale durchstoßen.

Aschewolke am Mount St. Helens: Wie es wirklich unter unseren Füßen aussieht, bleibt im Dunkeln
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Aschewolke am Mount St. Helens: Wie es wirklich unter unseren Füßen aussieht, bleibt im Dunkeln

Die Kenntnisse aus dem Erdinneren stammen von Vulkaneruptionen und vor allem aus der Analyse von Erdbebenwellen. Das funktioniert ähnlich wie eine Ultraschall-Untersuchung: Bebenwellen durchlaufen den Planeten und werden an Schichtgrenzen reflektiert und gebrochen - ein Abbild des Untergrundes entsteht. Die Bilder des Erdinneren sind jedoch weitaus unschärfer als Ultraschall-Aufnahmen des menschlichen Körpers. Kein Wunder also, dass fast jede Bohrung Überraschungen bringt.

Einigkeit scheint immerhin über den ungefähren Aufbau der Erde zu bestehen: Unter der dünnen festen Oberfläche aus Kruste und oberem Erdmantel liegt der innere Erdmantel. Er besteht teilweise aus zähflüssigem Gesteinsbrei. Obwohl der innere Mantel etwa vier Fünftel des Planeten einnimmt, wissen Forscher nur wenig über ihn.

Die sogenannte seismische Tomographie offenbarte immerhin gigantische Umwälzprozesse im Erdmantel: Gesteinsmassen drängen nach oben - etwa unter Afrika und dem Südpazifik - und tauchen andernorts in die Tiefe ab, zum Beispiel an den Rändern des Pazifiks. Die Entdeckung der Ströme im Erdinneren in den siebziger Jahren revolutionierte das Bild der Erde. Es war, als hätten Wissenschaftler endlich erkannt, dass in der Atmosphäre Wind weht.

Geophysiker glauben inzwischen, an der Grenze zum Erdkern in 2900 Kilometern Tiefe eine spektakuläre Entdeckung gemacht zu haben. Dort sammelt sich anscheinend uralter Meeresboden, der in die Tiefe gesunken ist. Bei einer Hitze wie auf der Sonne und unter einem Druck von 1300 Tonnen pro Quadratzentimeter gehen die Erdplatten dort womöglich ihrem heißen Ende entgegen.

Der äußere Erdkern scheint flüssig zu sein, denn bestimmte Erdbebenwellen verlieren sich dort. Vermutlich besteht der äußere Kern aus Metallschmelze, die mit der Erde rotiert. Der Wirbel erzeugt offenbar das Magnetfeld der Erde, wie ein Dynamo. Kenntnisse über den inneren Kern - vermutlich eine 2400 Kilometer dicke Eisenkugel - leiten Experten vor allem von anderen Planeten ab. Die Erde müsste, meinen Geoforscher, aus dem gleichen Material bestehen wie andere Körper des Sonnensystems.

Eisen findet sich zwar zuhauf in Meteoriten, jedoch kaum in oberen Schichten der Erde. Vermutlich ist das Metall in der Frühzeit, als die Erde ein Magmaball war, aufgrund seines hohen Gewichts bis in den Erkern abgesunken. Die Drehung des Heimatplaneten lässt sich zudem nur erklären, wenn er über einen Mittelpunkt aus schwerem Material verfügt.

Wie es wirklich unter unseren Füßen aussieht, bleibt freilich im Dunkeln. Der Traum Jules Vernes von der Fahrt zum Mittelpunkt der Erde erscheint unerfüllbar. Immerhin planen Geoforscher von einem neuen Bohrschiff aus nun erstmals den Vorstoß in den Mantel. Die Reise ins Erdinnere hat gerade erst begonnen.

Axel Bojanowski



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