WEBVTT 00:00:14.099 --> 00:00:17.960 Ich habe vergangenen Sommer ein Erdbeben erlebt in Griechenland, 00:00:18.227 --> 00:00:20.380 Stärke 7 auf der Richterskala. 00:00:20.729 --> 00:00:25.587 Ich sage euch, es hat sich angefühlt, als würde ein Riese unser Hotel durchschütteln. 00:00:25.866 --> 00:00:30.318 Wir sind rausgerannt und ich habe Leute gesehen, die vor Angst vom Balkon gesprungen sind. 00:00:30.678 --> 00:00:35.357 Manche haben die Nacht auf Matratzen am Pool geschlafen, weil sie nicht mehr 00:00:35.357 --> 00:00:37.081 zurück und ein Dach wollten. 00:00:37.540 --> 00:00:41.847 Aber von diesen Wellen, die damals unser Hotel durchgerüttelt haben, 00:00:42.166 --> 00:00:43.560 können wir eine Menge lernen. 00:00:43.949 --> 00:00:48.487 Was? Darum geht es heute bei Schneller Schlau, denn diese Wellen bleiben nicht 00:00:48.487 --> 00:00:54.746 an der Oberfläche, sondern wandern durch unseren Planeten und verraten, was im Inneren vorgeht. 00:00:55.065 --> 00:00:59.307 Ein Ort, den noch nie ein Mensch gesehen hat und wahrscheinlich auch niemals 00:00:59.307 --> 00:01:02.860 sehen wird und der auch für die Wissenschaft voller Rätsel ist. 00:01:03.330 --> 00:01:07.225 Doch in den letzten Jahren hat sich in der Forschung eine Menge getan. 00:01:07.544 --> 00:01:12.727 Was, das verrät uns heute mein Gast Tim Ruster, besser bekannt als Astro-Tim, 00:01:13.023 --> 00:01:16.877 der auf seinem YouTube-Kanal regelmäßig zum Erdkern berichtet. 00:01:17.109 --> 00:01:18.421 Herzlich willkommen, Tim! 00:01:19.246 --> 00:01:23.016 Ja, danke lieber Andreas. Ich freue mich sehr. Das Thema Erdkern fasziniert 00:01:23.016 --> 00:01:27.076 mich auch. Ich sage immer spaßeshalber, das Thema Erdkern ist mein Kerngebiet. 00:01:28.116 --> 00:01:30.276 Um die Folge schon mal mit einem schlechten Wortwitz zu beginnen. 00:01:31.012 --> 00:01:33.033 Ja, schönes Wortspiel. Es gibt Schlimmere. 00:01:33.340 --> 00:01:37.656 Sag Tim, hast du auch schon mal ein Erdbeben erlebt? Bewusst tatsächlich nicht, aber. 00:01:38.476 --> 00:01:41.936 Wie mir meine Mutter letztens erzählte, 1992, da war ich eins, 00:01:41.936 --> 00:01:46.526 da gab es hier im Rheinland das berühmte Erdbeben von Roermond und das hatte 00:01:46.526 --> 00:01:51.365 tatsächlich eine Stärke von 5,9 auf der Richterskala, also für die Region hier sehr, sehr stark. 00:01:51.823 --> 00:01:53.884 Ich kann mich nicht daran erinnern, aber ich war wohl dabei. 00:01:54.546 --> 00:01:57.895 Okay, dann fangen wir doch mal ganz vorne an. 00:01:58.203 --> 00:02:05.273 Was steckt eigentlich da drin in der Erde, was wir erforschen können durch ein Erdbeben? 00:02:05.395 --> 00:02:10.010 Soweit ich weiß, besteht der Mittelpunkt der Erde aus einem Eisenkern, ist das richtig? 00:02:10.230 --> 00:02:12.906 Genau, so kann man das sagen. Also ganz grob kann man sagen, 00:02:12.906 --> 00:02:14.926 der Erdkern besteht aus zwei Teilen. 00:02:15.199 --> 00:02:18.986 Außen ist ein flüssiger Kern aus einer Eisenlegierung und der beginnt in etwa 00:02:18.986 --> 00:02:23.720 2900 Kilometern Tiefe. Und da drinnen, also noch weiter innen im Kern, 00:02:24.080 --> 00:02:26.217 da ist dann ein fester innerer Kern. 00:02:26.640 --> 00:02:30.007 Und der hat einen Durchmesser von 2400 Kilometern. 00:02:30.385 --> 00:02:32.996 Das ist ungefähr so groß wie der Mond, muss man sich mal vorstellen. 00:02:32.996 --> 00:02:35.290 Also wir reden hier von gigantischen Strukturen. 00:02:35.806 --> 00:02:39.906 Und der Druck dort unten ist auch gigantisch, dreieinhalb Millionen mal so hoch 00:02:39.906 --> 00:02:41.722 wie der Luftdruck hier an der Oberfläche. 00:02:41.890 --> 00:02:46.935 Die Temperatur liegt bei 5000 bis 6000 Grad, also wirklich absolut extreme Bedingungen. 00:02:47.358 --> 00:02:52.816 Okay, also das heißt 5000 bis 6000 Grad Celsius, das ist ähnlich heiß wie die 00:02:52.816 --> 00:02:56.751 Oberfläche der Sonne. Genau, und trotzdem ist es aber dort fest, 00:02:56.884 --> 00:03:00.530 weil der Druck so extrem ist, dass sich das Eisen nicht verflüssigen kann. 00:03:00.855 --> 00:03:06.746 Okay, nun ist keine Sonde, kein Bohrer und erst recht kein Mensch jemals so 00:03:06.746 --> 00:03:10.362 tief in die Erde vorgedrungen und trotzdem bekommt man Daten ab. 00:03:10.973 --> 00:03:15.175 Woher kommen die? Wie kriegt man das hin? Ja, vor allem über Erdbeben. 00:03:15.175 --> 00:03:18.565 Also man kann sich vorstellen, jemand klopft auf eine Wassermelone. 00:03:18.565 --> 00:03:21.865 So ein ganz simples Beben. Am Klang hört man ja dann, so auf dem Marktplatz, 00:03:21.865 --> 00:03:24.255 wenn man das mal macht, ob sie hohle ist, ob sie reif ist. 00:03:24.725 --> 00:03:29.085 Und bei Erdbeben ist das genauso. Das ist wie das Klopfen, die Erdbeben, 00:03:29.085 --> 00:03:32.504 und die Erde ist die Wassermelone. Und die Wellen, die bei einem Beben entstehen, 00:03:32.829 --> 00:03:36.463 die durchqueren den kompletten Planeten, die komplette Wassermelone, könnte man sagen. 00:03:36.828 --> 00:03:40.590 An Schichtgrenzen werden sie gebrochen, reflektiert, verlangsamt oder beschleunigt. 00:03:40.950 --> 00:03:44.795 Und Seismometer an der Oberfläche zeichnen dann auf, wie die Wellen ankommen. 00:03:44.795 --> 00:03:48.276 Und aus diesen Mustern können wir dann auf das Innere des Planeten schließen. 00:03:48.752 --> 00:03:53.335 Okay, also muss ich mir das so ähnlich vorstellen wie einen CT-Scan der Erde. 00:03:53.335 --> 00:03:54.295 Ist das ein guter Vergleich? 00:03:54.522 --> 00:03:58.905 Genau, exakt so ist es. Nur, dass wir beim menschlichen CT den Scanner aktiv 00:03:58.905 --> 00:04:02.475 betreiben. Bei der Erde müssen wir eben geduldig lauschen und warten, 00:04:02.475 --> 00:04:03.816 bis sie sich selbst erschüttern. 00:04:04.553 --> 00:04:08.220 Okay, sag mal, und was hat man dabei bislang entdeckt? 00:04:08.337 --> 00:04:11.715 Ist das Innere der Erde so, wie man sich das immer vorgestellt hat, 00:04:11.715 --> 00:04:13.172 wie man es sich erwartet hat? 00:04:13.613 --> 00:04:17.015 Ja, da gibt es tatsächlich alle paar Jahre wirklich revolutionäre neue Erkenntnisse. 00:04:17.335 --> 00:04:21.171 Lange galt der innere Kern als sehr schlicht und symmetrisch. 00:04:21.496 --> 00:04:26.495 Eine gleichmäßige Eisenkugel träge und unbeweglich. Aber je mehr Daten gesammelt 00:04:26.495 --> 00:04:28.935 wurden, desto mehr Risse bekam dieses Bild. 00:04:28.935 --> 00:04:33.265 In den 80er Jahren dann fiel auf, Erdbebenwellen durchqueren den inneren Kern 00:04:33.265 --> 00:04:37.402 nicht in alle Richtungen gleich schnell. Je nach Winkel brauchen sie unterschiedlich lang. 00:04:38.134 --> 00:04:42.145 Okay, das klingt jetzt aber für mich irgendwie seltsam, denn im Prinzip ist 00:04:42.145 --> 00:04:44.902 doch Eisen gleich Eisen. Also woher der Unterschied? 00:04:45.430 --> 00:04:48.295 Genau, das könnte man meinen und deswegen dachte man auch vorher eben, 00:04:48.295 --> 00:04:52.085 der Erdkern wäre so symmetrisch. Aber das zeigt, dass die Eisenkristalle im 00:04:52.085 --> 00:04:56.373 Kern nicht zufällig orientiert sind, sondern sie sind ausgerichtet. 00:04:56.657 --> 00:04:58.532 Das nennt man Anisotropie. 00:04:59.014 --> 00:05:02.885 Und es wird noch spannender, die westliche Hälfte des inneren Kerns verhält 00:05:02.885 --> 00:05:04.448 sich anders als die östliche. 00:05:04.598 --> 00:05:09.505 Und es gibt Hinweise auf eine innerste innere Kugel, den sogenannten Innermost 00:05:09.505 --> 00:05:12.195 Inner Core, mit nochmals eigenen Eigenschaften. 00:05:12.195 --> 00:05:15.783 Okay, das Ganze wird immer komplizierter, je tiefer man geht. 00:05:16.068 --> 00:05:20.172 Für mich klingt es so, als hätte die Erde so eine Art Zwiebelstruktur. 00:05:20.352 --> 00:05:24.253 Genau, eine Zwiebel aus Eisen, 5000 Kilometer unter unseren Füßen. 00:05:24.572 --> 00:05:28.695 Okay, und jetzt zu der Frage, die mich am meisten beschäftigt. 00:05:28.695 --> 00:05:34.395 Sag, rotiert der Erdkern eigentlich mit? Also dreht er sich mit dem Rest der Erde? 00:05:34.795 --> 00:05:39.241 Das ist die heiß diskutierte Frage in der Erdkern-Forschungs-Community. 00:05:39.532 --> 00:05:43.185 Seit den 90er Jahren gibt es Hinweise, dass der innere Kern sich ein bisschen 00:05:43.185 --> 00:05:44.779 schneller dreht als der Rest der Erde. 00:05:45.192 --> 00:05:48.355 Dann kamen Studien, die sagten, nein, eigentlich dreht er sich langsamer. 00:05:48.733 --> 00:05:52.745 Und heute gibt es ernstzunehmende Modelle, die besagen, er oszilliert. 00:05:52.745 --> 00:05:56.905 Also er pendelt vor und zurück wie so eine Art planetares Pendel. 00:05:56.905 --> 00:06:01.645 Also du meinst wie bei so einer alten Standuhr, aber der Erdkern hängt ja nicht 00:06:01.645 --> 00:06:04.745 an irgendeinem Faden oder einer Kette. Wie soll das funktionieren? 00:06:04.745 --> 00:06:08.746 Genau, aber er ist vom äußeren Kern durch flüssiges Eisen getrennt. 00:06:09.152 --> 00:06:12.525 Und es gibt keine stache Kopplung wie bei zwei Zahnrädern zum Beispiel. 00:06:12.525 --> 00:06:16.605 Man kann es sich vorstellen wie eine geschichtete Kugel, deren Schichten aneinander 00:06:16.605 --> 00:06:18.655 vorbeigleiten können, ohne Reibung. 00:06:18.986 --> 00:06:21.052 Und warum sollten die im selben Takt rotieren? 00:06:21.813 --> 00:06:24.853 Und wie kann man das messen? Kann man das überhaupt messen? Ja, 00:06:24.853 --> 00:06:29.003 das kann man messen. Und man kann das nur deshalb messen, weil der Kern anisotrobes, 00:06:29.003 --> 00:06:31.902 also in verschiedene Richtungen unterschiedliche Eigenschaften hat. 00:06:32.332 --> 00:06:36.424 Eine perfekt symmetrische Kugel würde ihre Rotation schlicht nicht verraten. 00:06:36.935 --> 00:06:40.353 Aber insgesamt ist bei etwas, das wir ja nur indirekt beobachten können, 00:06:40.353 --> 00:06:44.243 natürlich trotzdem ein sehr großer Unsicherheitsfaktor vorhanden. 00:06:44.243 --> 00:06:48.433 Ich habe vor kurzem ausführlich mit dem Erdkernforscher Sheng Wang von der ETH 00:06:48.433 --> 00:06:50.103 Zürich über seine Arbeit gesprochen. 00:06:50.643 --> 00:06:54.993 Und er hat mir gesagt, dass er sich bei Hypothesen über den Erdkern immer extrem 00:06:54.993 --> 00:06:58.783 zurückhält und sich immer fragt, ob es noch eine einfachere Erklärung gibt. 00:06:59.812 --> 00:07:04.426 Jetzt hast du mir erzählt, dass Sheng Wang sogar eine Methode entwickelt hat 00:07:04.711 --> 00:07:07.822 zur Erforschung von Planetenkernen. 00:07:08.107 --> 00:07:12.253 Also nicht dem Kern der Erde, sondern von weit entfernten Planeten. 00:07:12.253 --> 00:07:17.483 Wie funktioniert das denn? Ja genau, wie du sagst, die Entfernung ist hier im Prinzip das Problem. 00:07:18.043 --> 00:07:21.435 Die Planeten sind natürlich unfassbar weit weg und auf der Erde. 00:07:21.998 --> 00:07:24.643 Da können wir ja viele Messstationen aufstellen. Das ist kein Problem. 00:07:24.643 --> 00:07:28.209 Es gibt tausende Seismometer. Aber auf dem Mond oder auf dem Mars? 00:07:28.755 --> 00:07:33.833 Eine einzige seismische Messstation der Mars-Mission Inside hat rund eine Milliarde 00:07:33.833 --> 00:07:37.343 Dollar gekostet. Muss man sich mal vorschicken. Also Dutzende davon dahin zu 00:07:37.343 --> 00:07:38.699 schicken, ist unrealistisch. 00:07:38.827 --> 00:07:43.823 Okay, und wie hat Wang denn das Problem dann gelöst, um seine Messungen durchzuführen? 00:07:43.823 --> 00:07:46.513 Statt viele Empfänger zu nutzen, vergleicht er zwei Quellen, 00:07:46.513 --> 00:07:50.203 also zwei Erdbeben miteinander und schaut sich dann die Ähnlichkeit ihrer Signale 00:07:50.203 --> 00:07:54.753 an einem einzigen Empfänger an. Das nennt sich Inter-Source-Korrelation kombiniert 00:07:54.753 --> 00:07:56.781 mit dem Prinzip der Reziprozität. 00:07:56.950 --> 00:08:00.942 Okay, Moment. Also Tim, jetzt wird es kompliziert. Reziprozität, 00:08:01.244 --> 00:08:05.911 das musst du jetzt ein bisschen genauer erklären. Nicht jeder von uns ist Erdkernexperte. 00:08:06.248 --> 00:08:09.443 Der ist gar nicht so kompliziert eigentlich. Man kann sich einfach vorstellen, 00:08:09.443 --> 00:08:13.963 der Schall von A nach B braucht ja genauso lange wie von B nach A. 00:08:14.450 --> 00:08:18.963 Das bezeichnet diese Reziprozität. Und mit dieser Methode kann man den Radius 00:08:18.963 --> 00:08:25.143 des Erdkerns auf 3480 Kilometer bestimmen, was stimmt, und mit den Inside-Daten 00:08:25.143 --> 00:08:28.193 den Maßkern auf 1812 Kilometer schätzen. 00:08:28.193 --> 00:08:31.082 Und beides wurde durch unabhängige Gemessungen bestätigt. 00:08:31.587 --> 00:08:36.843 Okay, das heißt, man kann also wirklich das Innere eines Planeten mit einer 00:08:36.843 --> 00:08:39.360 einzigen Messstation erforschen. 00:08:39.900 --> 00:08:43.733 Genau, genau so ist es und das eröffnet natürlich völlig neue Möglichkeiten 00:08:43.733 --> 00:08:45.368 für die Erforschung anderer Welten. 00:08:46.012 --> 00:08:48.641 Genau. Und jetzt zu der Frage, was 00:08:48.641 --> 00:08:52.810 bedeutet all das denn hier oben an der Erdoberfläche für die Forschung? 00:08:53.216 --> 00:08:56.081 Das klingt natürlich alles total theoretisch und einige Zuhörer werden jetzt 00:08:56.081 --> 00:08:57.917 schon wieder fragen, was das alles nützt. 00:08:58.381 --> 00:09:01.761 Aus meiner Sicht hat es wichtige praktische Implikationen, denn der Erdkern 00:09:01.761 --> 00:09:03.484 ist ja kein toter Metallklumpen. 00:09:03.757 --> 00:09:07.751 Der wächst seit Milliarden von Jahren. Der innere Kern erstarrt langsam weiter 00:09:07.751 --> 00:09:12.569 und die dabei freigesetzte Wärme, die treibt Strömungen im flüssigen äußeren Kern an. 00:09:12.778 --> 00:09:16.081 Und genau diese Strömungen erzeugen das Magnetfeld der Erde. 00:09:16.464 --> 00:09:19.976 Das ist ja unser Schutzschild, das uns zum Beispiel vor dem Sonnenwind bewahrt. 00:09:20.330 --> 00:09:24.371 Also der feste Kern ist gewissermaßen unser Lebensretter? Ja, 00:09:24.371 --> 00:09:27.521 man kann sagen, er wirkt wie ein Stabilisator des Magnetfelds. 00:09:27.521 --> 00:09:30.077 Und das Abkühlen des Kerns ist wie ein Wärmemotor. 00:09:30.326 --> 00:09:33.269 Eine thermisch angetriebene Dynamik, die alles in Gang hält. 00:09:33.478 --> 00:09:37.491 Was eine mögliche Oszillation des inneren Kerns für das Magnetfeld oder sogar 00:09:37.491 --> 00:09:40.642 für die Tageslänge bedeuten würde, ist noch nicht vollständig geklärt, 00:09:40.984 --> 00:09:42.343 aber ist eine spannende Fragestellung. 00:09:43.329 --> 00:09:49.101 Nun leben die Erdkernforscher ja alle mit der Tatsache, dass sie das Objekt 00:09:49.101 --> 00:09:52.041 ihrer Forschung niemals zu Gesicht bekommen werden. 00:09:52.041 --> 00:09:56.389 Jetzt erklär mir mal, was ist so faszinierend an diesem Forschungsfeld, 00:09:56.580 --> 00:10:00.057 das man ja eigentlich gar nicht sehen kann. Hast du darüber mal mit denen geredet? 00:10:00.604 --> 00:10:04.825 Genau das habe ich Dr. Wang auch gefragt und er hatte dafür eine sehr schöne 00:10:04.825 --> 00:10:07.390 bildliche Erklärung. Ich zitiere ihn einfach mal. 00:10:07.889 --> 00:10:12.452 Er sagt, wenn ich ein Ei koche, dann sehe ich sofort einen Eiplaneten vor mir 00:10:12.655 --> 00:10:16.155 mit weißem Mantel und gelbem Kern. Wenn ich Suppe mache, denke ich daran, 00:10:16.155 --> 00:10:19.925 wie viel Wasser den Geschmack bestimmt, genau wie planetare Zusammensetzungen 00:10:19.925 --> 00:10:22.640 die Konvektionsströmungen im Inneren beeinflussen. 00:10:23.023 --> 00:10:26.535 Wir sind nicht nur Wesen mit Augen und Ohren, wir haben Verstand genug, 00:10:26.535 --> 00:10:30.053 um neue Sinnesorgane zu erschaffen, um das Innere der Erde zu sehen, 00:10:30.273 --> 00:10:32.031 auch wenn wir es niemals berühren können. 00:10:32.333 --> 00:10:35.869 So hat er das formuliert und ich finde, das beschreibt die Faszination sehr gut. 00:10:36.293 --> 00:10:41.305 Ja, das ist wirklich ein wunderschönes Bild. Der am schwersten zugängliche Ort 00:10:41.305 --> 00:10:46.625 unseres Planeten und trotzdem verrät er sich durch Wellen, die er durch uns 00:10:46.625 --> 00:10:48.075 hindurch schickt gewissermaßen. 00:10:48.075 --> 00:10:52.199 Das wäre ja vielleicht auch eine Lösung, um Eier mal perfekt zu kochen, 00:10:52.437 --> 00:10:53.627 um bei Wangs Bild zu bleiben. 00:10:54.170 --> 00:10:56.910 Genau, man muss nur wissen, wie man diesen Wellen richtig zuhört. 00:10:57.311 --> 00:11:01.566 Okay, lieber Tim, damit sind wir am Ende dieser Folge schneller schlau. 00:11:01.828 --> 00:11:05.612 Herzlichen Dank für diese Reise zum Mittelpunkt der Erde. 00:11:05.874 --> 00:11:09.105 Ja, danke dir, Andreas. Es war mir wie immer eine Freude. Und euch da draußen 00:11:09.105 --> 00:11:13.577 danke ich fürs Zuhören. Damit verabschieden wir uns bis zur nächsten Folge. 00:11:13.884 --> 00:11:18.679 Wer Wissenschaft auf der Bühne erleben will, sollte in unsere Shownotes schauen. 00:11:19.039 --> 00:11:24.351 Dort gibt es einen Link mit allen Veranstaltungsdaten unseres Partners Science Slam. 00:11:24.630 --> 00:11:29.765 Das ist jedes Mal eine großartige Show, wenn Wissenschaftler in 10 Minuten auf 00:11:29.765 --> 00:11:31.967 der Bühne ihr Fachgebiet präsentieren. 00:11:32.280 --> 00:11:36.575 Ansonsten freuen wir uns auf eure Kommentare, auf gute Bewertungen. 00:11:36.575 --> 00:11:39.363 Ich sage tschüss, bleibt neugierig und tschüss.