Kategorie: Geologie

Mit Hilfe eines Supercomputers haben die beiden Geologen Qing-zhu Yin und James Rustad von der University of California in Davis erstmals rekonstruiert, wie die verschiedenen Eisenisotope im Erdinneren verteilt waren, bevor sich die Erdschichten bildeten. Wie sie in der Fachzeitschrift „Nature Geology“ berichten, erzeugten sie im Modell virtuell die gewaltigen Kräfte, die unseren Planeten vor 4,5 Milliarden Jahren aus einem Ozean flüssigen Magmas zu fester Erde kristallisieren ließen. Das Modell zeigte, dass sich die schwereren Eisenisotope dabei durch den starken Druck nahe dem Grund des kristallisierenden Erdmantels konzentrierten.

New Study Closes in on Geologic History of Earth’s Deep Interior

Der Aufbau der Erde

Blick von den Felsen des Loch Ard Gorge
auf den Island Archway.
Aufnahme vom 26. November 2001.
(Bild: astroarts.org)

Eine der bekanntesten Gesteinsformationen Australiens, der mehr als 25 Meter hohe Island Archway an der Great Ocean Road, ist gestern eingestürzt. Jetzt ragen nur noch zwei hohe Kalksteinpfeiler aus dem Wasser.

Island Archway near Loch Ard Gorge loses its archway

Blitze in und bei der Aschewolke des Chaitén.
(Carlos Gutierrez/UPI/Landov)

Vulkanausbrüche und Wirbelstürme haben vielleicht mehr gemeinsam als es zunächst scheint. Pinaki Chakraborty von der University of Illinois und seine Kollegen Gustavo Gioia und Susan Kieffer vermuten, dass sich auch die Eruptionswolken von Vulkanen typischerweise um sich selbst drehen. Diese Rotation könnte unter anderem erklären, warum am Rand der Eruptionssäule häufig Blitze und Windhosen auftreten. Den Anstoß zu der jetzt im Magazin „Nature“ veröffentlichten Arbeit der amerikanischen Wissenschaftler gab ein Foto, das die in Blitze gehüllte Eruptionssäule des chilenischen Vulkans Chaitén zeigt. Bei der Suche nach früheren Schilderungen solcher Phänomene stießen die Forscher auf den Bericht von S. Tillard, eines Kapitäns der Royal Navy. Dieser hatte im Jahr 1811 einen Vulkanausbruch vor den Azoren beobachtet und neben zahlreichen Blitzen und Wasserhosen auch bemerkt, dass sich die aus dem Meer aufsteigende Eruptionssäule drehte. Eine solche Rotation konnten Chakraborty und Kollegen ebenfalls nachweisen, als sie Satellitenaufnahmen vom Ausbruch des Vulkans Pinatubo analysierten. Die mehrere Hundert Kilometer hohe Eruptionswolke drehte sich demnach um bis zu 30 Grad pro Stunde. Zudem nahm der anfänglich kreisrunde Wolkenschirm im Laufe weniger Stunden eine ausgebuchtete, gelappte Form an. Nach Ansicht der Forscher wird die Rotation angestoßen, indem die heiße Wolke eine windige Luftschicht durchstößt. Die walzenförmigen Luftwirbel über und unter dieser Schicht werden durch das aufsteigende Material zu zwei Säulen verbogen, die sich nach Art eines Hoch- und eines Tiefdruckgebiets drehen. Letztere Säule wird durch die Erdrotation so weit verstärkt, dass sie schließlich die gesamte Eruptionswolke in Drehung versetzt. Je nach den Begleitumständen, ruft diese Rotation wiederum Blitze, Windhosen und Lappenbildung in unterschiedlichen Ausmaßen hervor. Wie dies genau geschieht, ist bislang noch ungeklärt.

Rotation is Key Factor in Volcanic Plumes

University of Illinois – Department of Geology: Susan Kieffer

What Are Volcanic Clouds?

Das Pazifische Tsunami-Warnzentrum auf Hawaii verzeichnete gestern gegen 19:18 Uhr MEZ ein Erdbeben der Stärke 7,6. Das Epizentrum des Bebens lag in etwa 220 Kilometern Entfernung von der Hauptstadt des Inselreiches Tonga. Für die Südseeinseln von Tonga, Samoa und Fiji wurden zunächst Tsunami-Warnungen ausgesprochen, später am Abend wurden diese Warnungen wieder aufgehoben.

Magnitude 7.6 – TONGA REGION

Die Bewegungen der Erdkruste im Rahmen der Plattentektonik begannen schon vor vier Milliarden Jahren – und damit viel früher als bisher angenommen. Das belegen amerikanische Wissenschaftler vom Institut für Geophysik an der Universität von Kalifornien in Los Angeles anhand von Mineralien aus der Frühzeit der Erde. Auch Wasser muss es damals schon reichlich gegeben haben. Die Forscher analysierten Zirkone aus Westaustralien – das sind Mineralien, die im Inneren von geschmolzenen Gesteinen oder Magma gebildet werden. Mit Hilfe einer hochauflösenden Ionenmikrosonde beschossen sie die winzigen Mineralkörnchen mit einem Ionenstrahl, der Ionen aus der Probe herausschlug. Diese wurden dann im Massenspektrometer auf ihre chemische Zusammensetzung hin analysiert und per Isotopenanalyse datiert. Die Analyse ergab, dass einige der im Magma gefunden Zirkone mehr als vier Milliarden Jahre alt waren. Gleichzeitig fanden sich Hinweise darauf, dass sie in Regionen entstanden waren, die weitaus kühlere Temperaturen aufwiesen als es dem globalen Durchschnitt der damaligen Zeit entsprach. Nach Ansicht der Forscher lässt sich diese ungewöhnlich niedrige Entstehungstemperatur der Zirkone nur erklären, wenn es damals schon Plattentektonik gab. Auf einem komplett trockenen Planeten ist allerdings keine Plattentektonik möglich.

Plate tectonics started over 4 billion years ago, geochemists report

Eine Serie versteckter Seen unter dem Eis bestimmt offenbar, wie schnell sich der Byrd-Gletscher in der Ostantarktis in Richtung Meer bewegt: laufen die Seen über, weil sich genügend Schmelzwasser an der Basis der Eiszunge angesammelt hat, beschleunigt sich der Gletscher um bis zu zehn Prozent. Entdeckt haben diesen Zusammenhang die Glaziologen um Leigh Stearns von der University of Maine in Orono, als sie Satellitenbilder des Byrd-Gletschers miteinander verglichen.
Increased flow speed on a large East Antarctic outlet glacier caused by subglacial floods

Byrd Glacier, Antarctica

Wie das Fachmagazin „Science“ in seiner aktuellen Ausgabe berichtet, wurden entlang der Hudson Bay im Norden der kanadischen Provinz Quebec die ältesten Gesteinsformationen der Erde gefunden. Entdeckt wurden die Felsen von einem Forscherteam um Jonathan O’Neil und Professor Don Francis vom Department of Earth and Planetary Sciences der kanadischen McGill-Universität. Das Alter der Felsen konnte mit Hilfe von Neodym-142-Isotopen auf rund 4,3 Milliarden Jahre datiert werden. Angesichts des Gesamtalters unseres Planeten von etwa 4,6 Milliarden Jahren ermöglichen diese Gesteine damit einen Einblick in die noch junge Erdkruste.
McGill researchers find oldest rocks on Earth

Ein kleiner Vulkan hat Anfang August 2008 einen Teil des Flugverkehrs zwischen Alaska, Kanada und den USA lahmgelegt. Schuld war die Aschewolke, die der Ausbruch des Kasatochi-Vulkans am 7. August hoch hinauf in die Atmosphäre schleuderte. Die winzige, rund 750 Meter große Insel Kasatochi in den westlichen Alëuten besteht nur aus der Spitze eines unterseeischen Stratovulkans, die 314 Meter über den Meeresspiegel hinausragt. Das Innere des Kraters war vor dem Ausbruch mit Wasser gefüllt. Die Aufnahme des „Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer“ (ASTER) an Bord des NASA-Satelliten Terra zeigt die Vulkaninsel vor dem Ausbruch. Die Vegetation an den steilen Vulkanhängen erscheint im infraroten Wellenbereich rot gefärbt. Das zweite Bild zeigt die Aschewolke drei Tage nach dem Ausbruch in einer Aufnahme des „Advanced Very High Resolution Radiometer“ des Satelliten NOAA-15.
Tiny Aleutian island has big impact