Binnenkern van de aarde bestaat uit twee delen

De aarde bestaat uit verschillende lagen: de buitenste laag van zo'n 35 km is de korst (blauw), daarna komt de mantel. Die wordt gevormd door de buitenmantel (donkerrood) van zo'n 600 km dik, die bestaat uit vaste rotsen, en de binnenmantel (rood) van zo'n 2.300 km dik, die bestaat uit gedeeltelijk gesmolten rots.

Daarna volgt de aardkern, die ook weer uit twee delen bestaat: de buitenkern (donkergeel) van zo'n 2.160 km dik bestaat uit vloeibaar ijzer en nikkel, de binnenkern van zo'n 1.300 km is een mengsel van ijzer en nikkel, dat niet noodzakelijk vast is, maar zich wel grotendeels als een vaste stof gedraagt.

Uit onderzoek is nu gebleken dat die binnenkern nog een aparte regio in zijn binnenste heeft, waar de structuur van de ijzerkristallen anders is dan in het buitenste deel van de binnenkern. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience.

Onderzoekers zijn niet in staat om te boren naar het hart van de aarde en dus moeten ze andere manieren gebruiken om de samenstelling te onderzoeken. Een team van geleerden uit de VS en China gebruikte echo's van de golven van aardbevingen om de kern te bestuderen, door te analyseren hoe ze veranderen als ze de verschillende aardlagen doorkruisen.

Volgens professor Xiadong Song van de University of Illinois in Urbana-Champaign stuiteren de golven over en weer van de ene kant van de aarde naar de andere, en tonen de gegevens aan dat de binnenkern van de aarde, die ongeveer zo groot is als de maan, bestaat uit twee delen.

Uit de gegevens van de seismische golven blijkt dat de kristallen in de "binnenste binnenkern" in een oost-west-richting liggen, ze liggen op hun kant als je de aarde bekijkt van boven de Noordpool. Vanuit dezelfde positie gezien liggen de kristallen in de "buitenste binnenkern" verticaal, ze zijn gerangschikt langs de noord-zuid-as.

De verschillende structuren in verschillende delen van de binnenkern van de aarde kunnen ons iets vertellen over de lange geschiedenis van de aarde.

De kern, die meer dan 5.000 km onder de aardkorst ligt, begon zowat een miljard jaar geleden vast te worden, en hij groeit nog steeds zo'n halve millimeter per jaar. De ontdekking dat de kristallen in een verschillende richting liggen, laat veronderstellen dat ze zich gevormd hebben onder verschillende omstandigheden en dat onze planeet een dramatische verandering heeft ondergaan in de periode waarin ze zich gevormd hebben.

In een commentaar op de studie zei professor Simon Redfern van de universiteit van Cambridge aan de BBC: "Wanneer we dieper peilen in de vaste binnenkern van de aarde, is het alsof we teruggaan in de tijd, naar het begin van de vorming van de kern."

"Mensen hebben al eerder verschillen vastgesteld in de manier waarop seismische golven door de buitenste delen van de binnenkern gaan en door de binnenste delen, maar nooit eerder hebben ze gesuggereerd dat de ijzerkristallen die dit deel uitmaken, volkomen schuin liggen ten opzichte van die van de buitenste delen. Als dit waar is, zou dat inhouden dat er iets erg substantieel gebeurd is dat de oriëntatie van de kern gedraaid heeft."

Redfern voegde eraan toe dat andere studies suggereren dat het magnetisch veld van de aarde een half miljard jaar geleden een verandering ondergaan heeft, en dat het van de assen door de evenaar overgegaan is naar de assen door de polen.

"Het zou kunnen dat de vreemde gerichtheid die professor Song ziet in het binnenste van de binnenkern, de vreemde magnetische kenmerken verklaart in oude rotsen die aanwezig kunnen geweest zijn in de buurt van de evenaar een half miljard jaar geleden", zei Redfern.

"Momenteel moet het model dat in deze studie voorgesteld wordt, echter getest worden tegenover andere manieren om de seismische eigenschappen van de binnenkern van de aarde te analyseren, aangezien andere onderzoekers in hun studies nooit eerder aanwijzingen in overweging hebben genomen om tot dezelfde conclusies te komen."