Silizium möglicherweise „fehlendes Element“ im Erdkern

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Silizium könnte laut Wissenschaftlern aus Japan das „fehlende“ Element sein, das nach Eisen und Nickel den größten Teil des Erdkerns ausmacht. Das Team führte Druck-Temperatur-Experimente mit Eisen-Nickel-Legierungen durch, zu denen Silizium hinzugefügt wurde. Bei der letzten Versammlung der American Geophysical Union stellten die Wissenschaftler ihre Ergebnisse vor.

Der Schalenbau der Erde. (Foto: © Lawrence Berkeley National Laboratory)

Durch seismische Messungen aus der Geophysik hatten Forscher schon länger angenommen, dass der Erdkern zu 85% aus Eisen und 10% aus Nickel besteht. Für die restlichen 5% hält nun ein Team aus Wissenschaftlern um Professor Eiji Ohtani von der Tohoku University Silizium für einen wahrscheinlichen Kandidaten. Das Team hatte Eisen-Nickel-Legierungen Silizium hinzugefügt und mittels Druck-Temperatur-Experimente die extremen Bedingungen des Erdkerns simuliert. Weitere geophysikalische Messungen ergaben, dass diese Mixtur unter den gegebenen Druck-Temperatur-Bedingungen mit den seismischen Daten in inneren der Erde übereinstimmen. Wie Professor Ohtani der BBC News mitteilte, ist jedoch weitere Arbeit nötig, um die Anwesenheit von Silizium zu bestätigen. Außerdem schließe das Vorkommen von Silizium nicht das Vorkommen anderer Elemente aus.

Professor Simon Redfern von der University of Cambridge im Vereinigten Königreich kommentierte die Befunde mit der Bemerkung, dass solche Experimente uns ein Fenster in das Erdinnere von vor 4,5 Milliarden Jahren ermöglichen würden. Kurz nachdem also, als die Erde gebildet wurde und der Kern begann sich von den steinigen Teilen der Erde zu trennen. Andere Forscher hätten jedoch nahegelegt, dass auch Sauerstoff eine wichtige Rolle im Kern spielen könnte. Laut Professor Redfern könnte das Wissen um die Elemente im Erdkern Wissenschaftlern dabei helfen, die Bedingungen zu verstehen, die bei der Bildung der Erde geherrscht haben. Insbesondere spielt dabei die Häufigkeit von Sauerstoff eine große Rolle. Wäre im Erdkern viel Silizium vorhanden, worauf die neue Studie hindeutet, dann wäre auf der restlichen Erde der Sauerstoff angereichert. Eine andere Alternative wäre die Anreicherung von Sauerstoff in einem Silizium-armen Erdkern. Die restliche Erde wäre bei dieser Alternative an Sauerstoff relativ verarmt.

Wie Professor Redfern bemerkte, erweitern die neuesten Ergebnisse der Studie unser Verständnis für die Erde, sind aber noch lange nicht das Ende der Geschichte.
Quellen:

http://www.bbc.com/news/science-environment-38561076

https://phys.org/news/2017-01-silicon-element-earth-core.html

 

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