Geochemiker messen neue Zusammensetzung des Erdmantels

Wie ist das Innere der Erde chemisch aufgebaut? Um das herauszufinden, haben sich Geochemiker der Universitäten Münster und Amsterdam die vulkanischen Schmelzen, die die portugiesische Inselgruppe der Azoren aufbauen, genauer angesehen. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass über die Erdgeschichte hinweg ein größerer Teil des Erdmantels aufgeschmolzen ist und die Erdkruste gebildet hat als zuvor angenommen. Daraus folgern die Forscher, dass auch die Dynamik zwischen Erdoberfläche und Erdmantel größer sein könnte als gedacht. Die Studie ist in „Nature Geoscience“ erschienen.

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Ein bislang unbekanntes Mineral in Meteoriten entdeckt

Ein Team von Forschern des California Institute of Technology, der University of California und des Maine Mineral & Gem Museum hat in einem Meteoriten ein Mineral gefunden, das sich auf der Erde nicht natürlich bildet. In ihrem in der Zeitschrift American Mineralogist veröffentlichten Beitrag beschreibt die Gruppe ihre Studie über das Mineral und schlägt vor, wie es entstanden sein könnte.

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Erster direkter Beweis: Mantelplume war Ursprung von jurassischen Flutbasalten in Südafrika

Der Ursprung gigantischer Magmaausbrüche, die zu globalen Klimakrisen und Artensterben führten, ist nach wie vor umstritten. Zwei konkurrierende Paradigmen erklären diese Kataklysmen entweder durch die Spaltung tektonischer Platten an der Erdoberfläche oder durch die Auswirkungen heißer Strömungen – genannt Mantelplumes – aus dem planetarischen Inneren. Eine Gruppe von Geochemikern aus Finnland (University of Helsinki) und Mosambik vermutet, dass sie den entscheidenden Beweis in der Magma-Provinz Karoo gefunden haben. Ihr neuer Artikel berichtet über die Entdeckung von primitiven Pikrit-Laven, die die erste direkte Probe eines heißen Mantelplumes unter dem südlichen Afrika liefern könnten, die während der Jurazeit entstanden.

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Der erste Tag des großen Sterbens

Als der Asteroid, der die Dinosaurier auslöschte, auf den Planeten einschlug, setzte der Einschlag Wälder in Brand, löste Tsunamis aus und stieß so viel Schwefel in die Atmosphäre, dass er die Wärme der Sonne in der Atmosphäre blockierte. Dies führte zu einer massiven globalen Abkühlung, die letztlich zum Verhängnis und zum Aussterben der Dinosaurier und einem Großteil des damaligen Lebens führte. Nun konnten Forscher der University of Texas at Austin die ersten 24 Stunden des großen Sterbens rekonstruieren.

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Bau von Biomineralen: Das Rezept der Natur ist alt und hat sich mehr als einmal evolutionär weiterentwickelt

In den letzten Jahren haben Wissenschaftler viele Geheimnisse der Biomineralisierung gelüftet. Durch diesen grundlegenden Prozess bilden Seeigel ihre Stachel, Muscheln ihr Gehäuse, Korallen ihre Exoskelette, und Wirbeltiere Knochen und Zähne. Ein in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlichten Bericht zeigt ein Team unter der Leitung von Pupa Gilbert, einem Physikprofessor der University of Wisconsin-Madison, dass das Konzept zur Herstellung von Muscheln, Stacheln und Korallenskeletten nicht nur in vielen modernen Tierlinien gleich ist, sondern bereits seit 550 Millionen Jahren existiert und sich mehr als einmal unabhängig weiterentwickelt hat.

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Verborgene Seiten der Kristalle sichtbar machen

Um 3D-Kristallstrukturen zu bestimmen, müssen ForscherInnen die Kristalle von allen Seiten durchleuchten können. Sehr kleine Kristalle mit weniger als einem Mikrometer Kantenlänge können dabei nur mittels Elektronenstrahlen untersucht werden. Nach derzeitigem Stand lässt die Elektronenkristallographie aber keine 360-Grad-Betrachtung der Kristalle zu. Ein Team um Tim Grüne von der Fakultät für Chemie der Universität Wien haben zwei Wege gefunden, wie sich der Probenhalter der Kristalle so präparieren lässt, dass die Rundum-Analyse von Kleinstkristallen möglich wird.

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Hochdruck schafft neue Nachbarn für Beryllium: ungewöhnliche Kristallstrukturen entdeckt

Das seltene Element Beryllium ist vor allem als Bestandteil von Smaragden, Aquamarinen und anderen Edelsteinen bekannt. Ein internationales Team mit Wissenschaftlern der Universität Bayreuth berichtet jetzt in „Nature Communications“ über eine sehr ungewöhnliche Entdeckung: Unter einem Druck, der 880.000mal so hoch ist wie der Druck der Erdatmosphäre, umgeben sich Beryllium-Atome in einem Phosphat-Kristall mit sechs Nachbaratomen statt üblicherweise mit vier. Vor fünf Jahrzehnten wurde diese Kristallstruktur theoretisch vorhergesagt, doch erst bei Hochdruckexperimenten am Deutschen Elektronensynchrotron (DESY) in Hamburg konnte sie nun beobachtet werden.

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Magnetismus im Erdmantel entdeckt

Das riesige Magnetfeld, das die Erde umgibt, sie vor Strahlen und geladenen Teilchen aus dem All schützt und an dem sich viele Tiere sogar orientieren können, ist in ständigem Wandel – weshalb es auch unter ständiger Beobachtung von Geowissenschaftlern ist. Die altbekannten Quellen des Magnetfelds sind der tief im Inneren liegende Erdkern, aber auch der Boden, auf dem wir stehen – die Erdkruste. Der Erdmantel hingegen wurde bisher weitestgehend als „magnetisch tot“ angesehen. Nun zeigen Forscher, dass eine Form des Eisenoxids, das Hämatit, auch im Erdmantel seine magnetischen Eigenschaften behalten kann. Die Studie ist in der Fachzeitschrift „Nature“ erschienen.

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Die Bausteine der Erde: Forschungsteam berechnet Häufigkeit flüchtiger Elemente neu

Chemische Untersuchungen an Meteoriten erlauben eine bessere Abschätzung der Elementzusammensetzung der Erde und ihrer möglichen Bausteine. Das fand ein Forschungsteam der Universitäten Köln und Bonn der Institute für Geologie und Mineralogie heraus. Die Ergebnisse der Studie sind in der aktuellen Ausgabe des internationalen Wissenschaftsmagazins „Nature Geoscience“ veröffentlicht.

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