Kategorie: Geophysik

Innovative Messmethode erlaubt neuen Blick ins Erdinnere: Anreicherung schwerer Elemente in tiefem Magma

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Eine innovative Röntgenmethode ermöglicht neue Hochdruckuntersuchungen von Proben unter den Bedingungen des tiefen Erdmantels. Das von einem Team um Georg Spiekermann von DESY, dem Deutschen Geoforschungszentrum GFZ und der Universität Potsdam entwickelte Verfahren erweitert das Instrumentarium der Hochdruckforscher. Erfolgreiche Tests der neuen Technik an DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III stützen die Vorstellung, dass sich in Magma des tiefen Erdmantels schwere Elemente anreichern müssen, damit es dort stabil existieren kann. Die Wissenschaftler stellen ihre Arbeit im Fachblatt „Physical Review X“ vor.

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Meteoriteneinschläge im Labor – Simulationsexperimente zeigen Strukturänderung von Mineralien

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Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam hat Meteoriteneinschläge im Labor simuliert und die resultierenden Strukturänderungen in zwei weit verbreiteten Feldspat-Mineralien live mit Hilfe von Röntgenlicht verfolgt. Die Ergebnisse der Experimente bei DESY und am Argonne National Laboratory in den USA zeigen, dass diese Änderungen der atomaren Struktur je nach Kompressionsrate bei sehr unterschiedlichem Druck auftreten können. Die im Fachblatt „Earth and Planetary Science Letters“ veröffentlichte Studie hat Bedeutung für die Rekonstruktion von Meteoriteneinschlägen anhand von Einschlagkratern auf der Erde und auf anderen erdähnlichen Planeten.

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Alte Kristalle belegen den Beginn der Verfestigung des Erdkerns

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Ein Quartett von Forschern der University of Rochester und der University of California hat Beweise für die Anfangszeit der Verfestigung des Erdkerns gefunden. In ihrem in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlichten Beitrag beschreiben Richard Bono, John Tarduno, Francis Nimmo und Rory Cottrell ihre Analyse der alten Kristalle im Osten Kanadas, was sie gefunden haben und warum sie glauben, dass ihre Ergebnisse Hinweise auf die Bildung des inneren Erdkerns geben.

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In sicheren Tiefen

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Ein Team um Dr. Johannes Miocic vom Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften der Universität Freiburg und Dr. Stuart Gilfillan von der Universität Edinburgh in Schottland hat gezeigt, dass Kohlenstoffdioxid (CO2) auch dann sicher in tiefen Erdschichten gespeichert werden kann, wenn geologische Störungen vorhanden sind. Ihre Ergebnisse haben die Forschenden in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ veröffentlicht.

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Wissenschaftler rekonstruieren uralte versunkene Platten unter den Anden

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Die Anden sind das längste zusammenhängende Gebirge der Welt und erstrecken sich etwa 7.000 Kilometer entlang der Westküste Südamerikas. Der Andenrand, an dem sich zwei tektonische Platten treffen, gilt seit langem als Lehrbuchbeispiel für ein stetiges, kontinuierliches Subduktionsereignis, bei dem eine Platte unter die andere geschoben wurde und schließlich die heute zu sehende Bergkette formte. Geologen der University of Houston demonstrieren in einem in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Paper die Rekonstruktion der Subduktion der ozeanischen Nazca-Platte, deren Überreste derzeit bis zu 1.500 Kilometer unter der Erdoberfläche gefunden werden.

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Nepal: Warten auf den vollständigen Bruch

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Im April 2015 schüttelte es in Nepal und besonders in der Region um die Hauptstadt Kathmandu gewaltig. Ein Erdbeben von Magnitude 7,8 zerstörte ganze Dörfer, Verkehrswege und Kulturdenkmäler, tötete insgesamt 9000 Menschen. Doch dem Land könnten noch weitaus stärkere Erdbeben von Magnitude 8 oder höher drohen. Dies schliessen eine Gruppe von Erdwissenschaftlern der ETH Zürich anhand eines neuen Modells, das die Kollisionszone zwischen der Indischen und der Eurasischen Platte im Bereich des Himalajas beschreibt. Mit ihrem Modell konnten die ETH-Forscher um Doktorand Luca Dal Zilio aus der Gruppe von Professor Taras Gerya am Institut für Geophysik nun zum ersten Mal mit hoher Auflösung die Erdbebenzyklen an einem Querschnitt der Bruchzone simulieren.

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Neuer Ansatz zur Computermodellierung könnte das Verständnis von Megathrust Erdbeben verbessern

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Jahre bevor das verheerende Erdbeben von Tohoku im Jahr 2011 die japanische Küste erschütterte, begann sich die Erdkruste in der Nähe des Erdbebens zu bewegen. Forscher der University of Texas at Austin verwenden Computermodelle, um zu untersuchen, ob winzige Erschütterungen, die in der Nähe des Ortes entdeckt wurden, mit der Katastrophe selbst in Verbindung gebracht werden können.

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Von Spielkarten bis zu tektonischen Platten: Geschichtete Materialien, die an ihre Grenzen getrieben werden

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Durch das Studium von Kartendecks und Stapeln aus anderen Materialien, wie Stahl und Aluminium, beweisen Wissenschaftler der Drexel University die Existenz eines Knickphänomens, das in geschichteten Materialien auftritt, wenn sie unter Druck gesetzt werden. Die Entdeckung könnte die Art und Weise beeinflussen, wie Forscher – von Struktur- und Maschinenbauern bis hin zu Geologen und Seismologen – untersuchen, wie sich Materialien unter Druck verformen.

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“Echte Polwanderung” könnte Eiszeit verursacht haben

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Die jüngste Eiszeit der Erde könnte durch Veränderungen im Inneren des Planeten verursacht worden sein. Basierend auf Beweisen aus dem Pazifischen Ozean, einschließlich der Position der Hawaii-Inseln, haben die Geophysiker der Rice University festgestellt, dass sich die Erde innerhalb der letzten 12 Millionen Jahren relativ zu ihrer Drehachse verschoben hat, was dazu führte, dass sich Grönland weit genug in Richtung Nordpol bewegte, um die Eiszeit auszulösen, die vor etwa 3,2 Millionen Jahren begann.

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Neue Verbindungen: Klima, Leben und Bewegung der Kontinente

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Eine neue Studie der University of Texas in Austin hat einen möglichen Zusammenhang zwischen dem Leben auf der Erde und der Bewegung der Kontinente entdeckt. Die Ergebnisse zeigen, dass Sedimente, die sich häufig aus Teilen toter Organismen zusammensetzt, eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Geschwindigkeit der Kontinentalverschiebung spielen könnte. Die Erkenntnisse sind nicht nur eine Herausforderung für bestehende Ideen zum Zusammenspiel von Platten, sondern auch, weil sie mögliche Rückkopplungsmechanismen zwischen tektonischer Bewegung, Klima und dem Leben auf der Erde beschreiben.

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