Tief im Erdinneren ist es unvorstellbar heiß. In einem Experiment haben Forscher die Temperaturen in der Nähe des Erdmittelpunkts jetzt genauer bestimmen können: Es sind etwa 1000 Grad mehr als zuvor angenommen.

Im Inneren der Erde ist es rund 1000 Grad heißer als gedacht. Die Temperaturen erreichen nahe dem Erdmittelpunkt etwa 6000 Grad Celsius, wie Physiker aus Frankreich berichten. Die Forscher der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle ESRF in Grenoble und der Atomforschungsorganisation CEA in Arpajon präsentieren ihre Arbeit im Fachjournal "Science".

Der Erdkern besteht vor allem aus einer dicken Schicht Eisen, das flüssig wie Wasser in den Ozeanen ist, jedoch eine Temperatur von über 4000 Grad hat. Im Inneren des Kerns sind die Temperatur und der Druck noch höher, so dass Eisen fest wird. Die Dicke der Schichten und die Drücke konnten nach ESFR-Angaben unter anderem mit älteren Analysen seismischer Wellen bestimmt werden, die durch Erdbeben ausgelöst wurden. Die Temperatur lasse sich so jedoch nicht erkennen.

Es ist sehr aufwendig, die Schmelzpunkte von Eisen unter verschieden hohen Drücken im Labor zu bestimmen, weil das Material bei so hohen Temperaturen unter anderem gut isoliert werden muss. Mit älterer Technik sei es schwierig gewesen, innerhalb der kurzen zur Verfügung stehenden Analysezeit den Zustand des Eisens zu erkennen, berichtet das Team um Simone Anzellini von der CEA.

Röntgenstrahl aus Synchrotronstrahlungsquelle

Es leitete nun einen intensiven Röntgenstrahl aus der Europäischen Synchrotronstrahlungsquelle auf das Eisen des Experiments. Damit lasse sich in weniger als einer Sekunde bestimmen, bei welchem Druck es flüssig, fest oder gerade im Übergangsstadium ist.

Aus dem neuen Experiment gehe hervor, dass Eisen beispielsweise bei einem Druck von 2,2 Millionen Atmosphären und einer Temperatur von 4800 Grad schmelze. Mit Hilfe solcher Messwerte berechneten die Forscher die Temperatur bei einem Druck von 3,3 Millionen Atmosphären, der gerade am Übergang vom festen inneren zum flüssigen äußeren Kern herrsche. Sie betrage etwa 6000 Grad. Die Ungenauigkeit der Analyse liege bei plus/minus 500 Grad.