Zou de binnenste aardkern (de witte bol in het centrum) uit het lood liggen?

‘Aardkern tientallen kilometers uit het lood’

Seismische golven lijken langzamer door het westelijk halfrond van de binnenste aardkern te reizen dan door het oostelijk halfrond. Twee Roemenen denken nu te weten waarom.

De zaak van de vertraagde seismische golven
De binnenkern van de aarde is een massief ijzeren bal van rond de 2400 km doorsnede. Deze wordt omringd door een vloeibare buitenkern die bestaat uit een mengsel van ijzer en nikkel. De laatste jaren merkten geologen die seismische golven bestudeerden wat vreemds: golven die door het oostelijk halfrond reizen bewegen sneller dan golven die door het westelijk halfrond reizen. Dit is lastig om te verklaren.

Zou de binnenste aardkern (de witte bol in het centrum) uit het lood liggen?
Zou de binnenste aardkern (de witte bol in het centrum) uit het lood liggen?

Huidige theorie nogal gekunsteld
De beste poging tot nu toe is de aanname dat er een verschil in samenstelling is tussen de oostelijke en westelijke helft van de aardkern. Wellicht groeien ijzerkristallen met een verschillende snelheid in ieder halfrond, waardoor er een verschil in dichtheid is en daardoor in voortplantingssnelheid van golven. Er kan ook een temperatuursverschil zijn (ook dit zorgt voor veranderingen in geluidssnelheid), maar die moet weer verklaard worden met nog een aanname: wellicht draaien binnenkern en buitenkern met verschillende snelheden, wat een verschil in temperatuur zou handhaven. Kortom: een eersteklas slachtoffer voor Occam’s scheermes.

Wat als de binnenkern domweg oneven verdeeld is?
De nieuwe theorie van Calin Vamos van het T. Popoviciu Institute of Numerical Analysis in Roemenië en Nicolae Suciu van de  Friedrich-Alexander Universität van Erlangen-Neurenberg in Duitsland is aanmerkelijk simpeler en eleganter. Volgens hen is er geen verschil in seismische snelheid tussen het oostelijk en westelijk halfrond. De verklaring volgens hen: de aardse binnenkern ligt enkele tientallen kilometers richting het oosten, waardoor de oostelijke helft dichter bij het aardoppervlak ligt dan de westelijke helft. Daardoor zijn seismische golven korter onderweg. Vamos en Siciu hebben een numerieke analyse van de tijdmetingen door een niet-centrale kern uitgevoerd om te laten zien dat deze overeenkomen met de data.

Aanvullend bewijs nodig
Hoewel deze hypothese een elegante oplossing is voor het probleem van de seismische snelheden, heeft dit natuurlijk de nodige gevolgen voor de andere eigenschappen van de aardkern. Zo zullen de magnetische eigenschappen en ook temperatuursverdeling en de mechanische verdeling anders worden. Dit zal doorgerekend moeten worden. Collega’s houden dus nog een slag om de arm.

Bron:
Calin Vamos en Nicolae Suciu, Seismic Hemispheric Asymmetry Induced By Earth’s Inner Core Decentering, arxiv.org (2011)