Quantenmechanik im Erdkern: Nickel ist entscheidend für das Magnetfeld der Erde

Berechnungen der TU Wien und der Uni Würzburg zeichnen ein neues Bild des Erdmagnetfelds: Mit Eisen alleine lässt sich der Geo-Dynamo – wie bisher gedacht – nicht erklären. Eine entscheidende Rolle spielt Nickel, dass rund 20% des Erdkerns ausmacht. Nickel ist ein Metall, das sich unter den extremen Bedingungen im Erdkern anders verhält als das Eisen. Materialwissenschaftliche Berechnungen, die ein Forschungsteam um Prof. Alessandro Toschi und Prof. Karsten Held (TU Wien) und Prof. Giorgio Sangiovanni (Universität Würzburg) nun in „Nature Communications“ veröffentlichten, zeigen, dass die Theorie des Geo-Dynamoeffekts modifiziert werden muss.

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Das Erdmagnetfeld ist einfacher aufgebaut, als bislang angenommen

Wissenschaftler haben Muster im Erdmagnetfeld identifiziert, die sich in der Größenordnung von 1.000 Jahren entwickeln und neue Einblicke in die Funktionsweise des Feldes liefern. Zudem ermöglichen sie ein Maß an Vorhersagbarkeit für Veränderungen, die bislang nicht möglich waren. Die Entdeckung ermöglicht es den Forschern auch, die Vergangenheit des Planeten noch genauer zu erforschen, indem man diesen geomagnetischen “Fingerabdruck” verwendet, um Sedimentkerne aus Atlantik und Pazifik zu vergleichen.

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TU Dortmund untersucht Reaktivität von Ribozymen in „Ursuppe“ des Lebens

Die Arbeitsgruppe von Prof. Roland Winter von der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie der TU Dortmund hat in Zusammenarbeit mit der Theoriegruppe von Prof. Dominik Marx an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) den Einfluss von Druck auf die Reaktivität eines Ribozyms untersucht. Ribozyme sind aktive Ribonukleinsäure-Moleküle in Zellen, die ähnlich den Enzymen auf Proteinbasis chemische Reaktionen verstärken. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden heraus, dass in der Ursuppe – unter den Bedingungen, unter denen Leben entstanden sein könnte – Ribozyme besonders reaktiv sein können. Die Arbeit wurde in dem renommierten Wissenschaftsmagazin „Nature Communications“ publiziert.

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Eine Schaltsekunde zum Ausgleich

Kaum jemand wird es bemerkt haben, und doch war es an Silvester wieder so weit: Nicht nur das Datum hat sich geändert, sondern auch die Uhrzeit wurde der langsamer werdenden Erdrotation angeglichen. Somit setzten die Uhren um 00:00:00 Uhr gewissermaßen für eine Sekunde aus, ehe sie im gewohnten Gang weiterliefen. Es war bereits die 27. Schaltsekunde seit 1972.

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Sonnenwinde bringen mehr Energie zur Erde als gedacht

Sonnenwinde sind ein permanenter, von der Sonne ausgehender Strom geladener Teilchen – hauptsächlich aus ionisiertem Wasserstoff. Das Erdmagnetfeld hält die Teilchen an der obersten Atmosphäre auf, wo ein Teil der Bewegungsenergie aus dem Teilchenstrom in elektrische Energie umgewandelt wird. Bei starken Sonnenwinden zeigt sich diese Energieumwandlung als Polarlichter. Ein internationales Team aus Wissenschaftlern mit Beteiligung der GFZ-Sektion Erdmagnetfeld zeigt nun in einer neuen Studie, erschienen in Annales Geophysicae, dass die Sonnenwinde deutlich mehr Energie zur Erde transportieren als bisher angenommen.

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Erdbebenserien heben Küsten an

Eine neue Vorstellung von Vorgängen im Untergrund könnte erklären, wie schwere Erdbeben mit einer Magnitude größer als 7 (M>7) und die Hebung von Küsten miteinander zusammenhängen. Der Mechanismus hat Folgen für die Abschätzung des Erdbebenrisikos und der Tsunami-Gefahr für viele Regionen weltweit. Ein Team von internationalen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern unter der Leitung von Vasiliki Mouslopoulou vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ stellt diese Überlegungen jetzt in der Fachzeitschrift „Tectonics“ vor. Demnach sind es Serien von schweren Erdbeben innerhalb eines geologisch kurzen Zeitraums, die die Küste in jenen Regionen anheben, wo sich eine Erdplatte unter eine andere schiebt (Subduktion).

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