Etwas saugt Eisen aus der Erdkruste, und Wissenschaftler denken, dass sie was wissen

Was macht den Roten Planeten rot? Die Antwort, wie Sherlock Holmes sagen könnte, ist elementar. Und dieses Element ist Eisen.

Die kontinentale Kruste des Mars ist so eisenreich, dass über Milliarden von Jahren Oberflächengesteine ‚Äč‚Äčrosten, wenn sie dem mageren Sauerstoff der Planetenatmosphäre ausgesetzt sind. Das Ergebnis ist ein rostfarbener Planet, der sogar von der Erde rot erscheint.

Die Erde könnte auch rosten, wenn nur ein Bruchteil mehr Eisen in der kontinentalen Erdkruste des Planeten vorhanden wäre. Aber etwas tief im Untergrund stiehlt das Eisen der Erde.

Jahrzehntelang haben Wissenschaftler den Fall des fehlenden Eisens auf einen Prozess mit Vulkanen zurückgeführt und ein Mineral namens Magnetit, das Eisen aus geschmolzenen Magma-Pools tief unter der Erde schwemmt. Nun, ein neues Papier veröffentlicht am 16. Mai in der Zeitschrift Science Advances zeigt den Finger auf einen neuen Schuldigen für die Erde fehlt Eisen. Der wahre Dieb ist kein Magnetit, sagen Forscher von der Rice University in Texas, sondern ein funkelndes Mineral, das wir alle kennen und lieben: Granat. [Sinister Sparkle: 13 mysteriöse und verfluchte Edelsteine]

"Die akzeptierte Weisheit ist, dass Magnetit Eisen aus der [Magma] Schmelze zieht, bevor die Schmelze aufsteigt und auf kontinentalen [Vulkan] -Bögen ausbricht", sagte Studienautor Ming Tang, ein Assistenzprofessor an der Rice University, in einer Erklärung. "Die Eisenerschöpfung ist am stärksten in Kontinentalbögen, wo die Kruste dick ist, und weniger in Inselbögen, wo die Kruste dünn ist."

Wenn Magnetit Eisen aufsaugt, dann erwartet man, daß Magnetit mehr vorhanden ist, wo die kontinentale Kruste dicker und die Eisenerschöpfung entsprechend größer ist. Die Dicke der Kruste korreliert jedoch nicht mit dem Magnetit.

Aber die Granatfülle, so die Autoren, korreliert mit der Dicke der Kruste. Almandin - eine eisenreiche Variante von Granat - bildet sich am besten unter Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen. Bedingungen wie diese sind unter den landgestützten Vulkanen üblich, die sich an Kontinentalrändern bilden, wenn dichte ozeanische Kruste unter der kontinentalen Kruste gleitet. Mit Granat reichlich unter solchen Vulkanketten - bekannt als Kontinentalbögen - und Eisen weniger reichlich dort, sahen die Forscher eine Korrelation, die es wert ist, weiter zu studieren.

Mit Felsen sprechen

Natürlich ist das Angeln aus geschmolzenen Pools viele Meilen unterhalb eines aktiven Vulkans nicht einfach. In Studien wie diesen verlassen sich die Wissenschaftler daher auf die alten Gesteine, die bereits durch Vulkanausbrüche ausgespuckt wurden. Felsen wie diese sind als Xenolithen bekannt und können bis zu 80 Kilometer unter der Erde liegen, bevor sie bei einem Vulkanausbruch auseinander gerissen und zerstreut werden. Diese Gesteine ‚Äč‚Äčbieten Forschern "ein direktes Fenster in die tiefen Teile des Kontinentalbogens", sagte Co-Autor Cin-Ty Lee, ein Geologe an der Rice University, in der Erklärung.

In der neuen Studie unternahmen Lee und mehrere Schüler eine Exkursion, um Xenolithen aus dem südlichen Arizona zu sammeln, die vor Millionen von Jahren von einem alten Vulkan ausgespuckt wurden. Die Analyse der Xenolithen zeigte, dass sich diese Gesteine ‚Äč‚Äčunterhalb eines Kontinentalbogens bildeten und tatsächlich mit Granat beladen waren.

Um die Korrelation weiter zu testen, haben die Forscher mehrere Monate lang Xenolith-Datensätze in der GEOROC-Datenbank des Max-Planck-Instituts untersucht, die umfassende Informationen zu weltweit gesammelten Vulkangestein enthält. Sie fanden heraus, dass Magma, das mehr Granatfragmente enthielt, ihrer Hypothese zufolge auch mehr Eisenmangel aufwies.

"Dies ist in den globalen Aufzeichnungen verankert, aber die Beweise sind etwas, das nicht offensichtlich wäre, wenn man nur einen oder zwei Fälle betrachtet", sagte Tang.

Also, ist Granat der große Eisendieb, der in der Erdkruste lauert? Weitere Studien sind notwendig, um es sicher zu sagen. Aber zumindest jetzt haben Forscher ihre Augen auf einen wahrscheinlichen Verdächtigen.

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