🌍 Sechs unbekannte Strukturen in 2.900 km Tiefe unter unseren Füßen entdeckt

In fast 2.900 km Tiefe unter unseren Füßen sind auf einer neuen Karte der Tiefen der Erde sechs bislang unbekannte Zonen sichtbar geworden.

In dieser Tiefe trifft der Gesteinsmantel der Erde auf den äußeren Kern, der aus flüssigem Eisen besteht. Diese Grenze bleibt für jede Bohrung unerreichbar. Um herauszufinden, was dort geschieht, nutzen Forschende die von Erdbeben erzeugten und an der Oberfläche aufgezeichneten Schwingungen.

Illustration eines Querschnitts durch die Erde, der ihren inneren und äußeren Kern enthüllt.

Illustration eines Querschnitts durch die Erde, der ihren inneren und äußeren Kern enthüllt.
Bild: Argonne National Laboratory / Flickr / CC 2.0

Einige Schwingungen durchqueren den Kern, bevor sie die Messstationen erreichen. Auf ihrem Weg können unmittelbar vor der Hauptwelle schwache Signale auftreten. Sie entstehen durch Schwingungen, die an Zonen abgelenkt werden, in denen sich die Gesteine von ihrer Umgebung unterscheiden. Diese unauffälligen Signale liefern daher Hinweise auf tief verborgene Strukturen.

Ihre Erkennung nimmt viel Zeit in Anspruch, wenn sie manuell erfolgt. Yurui Guan, Juan Li und ihre Kollegen trainierten deshalb ein maschinelles Lernsystem darauf, diese Signale zu erkennen. Sie analysierten mehr als 2 Millionen Aufzeichnungen von Erdbeben der Magnitude 6 oder höher, die zwischen 1990 und 2024 auftraten.

Das System identifizierte 174.929 Signale – etwa zehnmal mehr als die zuvor verwendeten Datensätze. Diese Menge verändert die erstellte Karte. Regionen, die in früheren Studien getrennt erschienen, bilden nun in einigen Bereichen deutlich zusammenhängendere Bänder.

Um zu verstehen, was diese Signale verraten, muss man direkt oberhalb des Kerns suchen. Dort kennen die Forschenden bereits Zonen, in denen sich die seismischen Wellen stark verlangsamen. Ihre Zusammensetzung und ihr Ursprung sind weiterhin umstritten. Sie könnten unter anderem Materialien enthalten, die sich von den benachbarten Gesteinen unterscheiden, oder sogar lokal aufgeschmolzene Bereiche sein.

Die neue Analyse findet mehrere dieser bekannten Regionen wieder. Dadurch lässt sich die Methode mit unabhängigen Beobachtungen vergleichen. Vor allem treten dabei sechs Zonen hervor, die mit hoher Wahrscheinlichkeit seismische Wellen streuen. Sie waren zuvor nicht dokumentiert worden.

Diese tiefen Unterschiede können Spuren der inneren Geschichte unseres Planeten bewahren. Einige könnten mit alten Teilen tektonischer Platten zusammenhängen, die in den Mantel abgesunken sind, oder mit teilweise aufgeschmolzenen Gesteinen. Im Laufe der Zeit könnten auch mehrere Mechanismen gemeinsam gewirkt haben.

Die sechs neuen Zonen liefern nun genaue Ziele für künftige Untersuchungen. Die Forschenden können mehrere Arten seismischer Wellen kombinieren, um detailliertere Bilder zu erhalten und zu prüfen, was sich tatsächlich an der Grenze zwischen Mantel und Kern verbirgt.

LU
LuluCosmos

Es ist schwindelerregend zu denken, dass wir das kartieren, ohne jemals dorthin gelangen zu können. Sind die sechs Zonen wirklich voneinander getrennt oder könnten sie Teil einer größeren, gemeinsamen Struktur sein?

PO
Poubelle45Fr

"Forscher werden mehrere Arten von seismischen Wellen kombinieren können, um detailliertere Bilder zu erhalten und zu testen, was sich tatsächlich an der Grenze zwischen Mantel und Kern verbirgt"
Und wer sagt uns, dass diese Art von Forschung mit Wellen uns nicht in Gefahr bringen oder geologische Probleme verursachen wird!?"

JM
JMichelD

174.929 Signale sind enorm viel, aber wie viele falsch-positive Ergebnisse wurden manuell überprüft? Ohne diese Zahl ist es schwer zu sagen, ob die sechs neuen Zonen wirklich solide sind.

FL
Flash

Müll 45Fr, die Signale werden durch natürliche seismische Verschiebungen ohne menschliche Zusätze oder zerstörerische Wellensender erzeugt! Seien Sie unbesorgt...

JM
JMichelD

Bei 2.900 km, welcher Größenordnung entspricht die tatsächliche Auflösung dieser Karte? Sprechen wir von Dutzenden oder Hunderten von Kilometern?

NO
Nox42

174.929 Erkennungen bei über 2 Millionen Datensätzen sind immer noch ziemlich viel. Ich würde gerne die Rate der bestätigten Erkennungen an einer unabhängigen Stichprobe sehen.