Vulkangestein offenbart rätselhafte Spuren von Wasserstoff aus dem Erdkern
Vulkanische Gesteine könnten Spuren eines Prozesses enthalten, der tief im Inneren unseres Planeten stattfindet. Bestimmte Laven weisen nämlich ungewöhnliche Verhältnisse von Wasserstoffisotopen auf, die sich bislang nicht vollständig erklären ließen. Forschende vermuten, dass Wasserstoff über sehr lange Zeiträume aus dem Erdkern in die darüberliegenden Gesteinsschichten gelangt sein könnte.
Forscher entdecken in Island-Lava mögliche Spur eines Lecks im Erdkern
Wie das Wissenschaftsportal „Phys.org“ unter Berufung auf eine Studie in der Fachzeitschrift „Science Advances“ berichtet, untersuchte ein chinesisches Forschungsteam mögliche Ursachen für diese auffälligen Messwerte. Unter Leitung von Wenzhong Wang von der University of Science and Technology of China simulierten die Wissenschaftler die Bedingungen im frühen Erdinneren. Dabei analysierten sie, wie sich unterschiedliche Wasserstoffisotope während der Abkühlung und Erstarrung geschmolzenen Gesteins verhalten.
Im Mittelpunkt standen Gesteinsproben von Island und der kanadischen Baffin-Insel. Sie enthalten vergleichsweise wenig Deuterium, eine schwerere Variante des Wasserstoffs. Die Berechnungen der Forschenden ergaben jedoch, dass die Kristallisation des frühen Magmaozeans solche extremen Unterschiede nicht ausreichend erklären kann. Damit wird ein möglicher Wasserstoffaustritt aus dem Erdkern als alternative Erklärung wahrscheinlicher.
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Seltenes Helium in Lava enthüllt brisante Spuren aus dem tiefen Erdkern
Zusätzliche Hinweise liefern Messungen von Helium in bestimmten vulkanischen Gesteinen. Dort wurden erhöhte Verhältnisse von Helium-3 zu Helium-4 festgestellt. Da Helium-3 möglicherweise seit der frühen Erdgeschichte im Erdinneren erhalten geblieben ist, könnte es zusammen mit den Wasserstoffdaten auf Material aus tieferen Schichten hindeuten. Die Ergebnisse stärken somit die Vermutung, dass Stoffe aus dem Erdkern in den Mantel übergehen.
Wie dieser Austausch genau abläuft, ist bislang allerdings nicht geklärt. Die Forschenden müssen noch herausfinden, auf welchen Wegen Wasserstoff und andere chemische Spuren die Grenze zwischen Kern und Mantel überwinden. Weitere Untersuchungen könnten helfen, die Entwicklung des Erdinneren besser nachzuvollziehen und die Prozesse zu verstehen, die bis heute vulkanische Aktivitäten beeinflussen. Der Erdkern bleibt damit ein wichtiger Schlüssel zur Erforschung der frühen Erdgeschichte.