BINNENKERN VAN DE AARDE IS VEEL JONGER DAN DE AARDE ZELF

De aarde is zo'n 4,5 miljard jaar oud, maar de binnenkern is zeker niet ouder dan 2,5 miljard jaar, en waarschijnlijk slechts 1 miljard jaar. Dat is de verrassende uitkomst van een onderzoek door een team Franse onderzoekers van het Institut de Physique du Globe de Paris, die hun bevindingen publiceerden in het augustusnummer van Earth and Planetary Science Letters (blz. 11).

Dat de kern jonger moest zijn dan de aarde als geheel, was allang duidelijk: de opspliting in aardkorst, aardmantel en aardkern kon pas plaatsvinden op basis van het `uitzakken' van de zwaardere elementen; daarbij bleven in de aardkorst vooral de lichtere elementen `bovendrijven', en kwamen vooral de zware elementen in de kern terecht. Door diverse processen trad ook binnen de kern op den duur een scheiding op, waarbij zich een vloeibare buitenkern ontwikkelde en een vaste binnenkern. Van die binnenkern, die een straal heeft van ca. 1300 km, is nog weinig bekend.

Ook de samenstelling van de aardkern is niet goed bekend. Dat is wel het geval bij de aardmantel, omdat daarvan soms fragmenten bij vulkanische processen omhoog komen, en ook omdat bepaalde typen meteorieten daarover informatie verschaffen. Zulke bronnen van informatie bestaan echter niet voor de aardkern. Daarom is de kennis beperkt tot wat interpretaties van seismische opnames na zeer zware aardbevingen, en op modelmatige berekeningen.

Dat laatste is ook gebeurd door de Franse onderzoekers. Die hebben de evolutie van de aardkern gemodelleerd en de diverse parameters daarbij zodanig gevarieerd tot een uitkomst werd bereikt die nergens in strijd is met de bekende gegevens.

Uitgangspunt daarbij was dat de aarde geleidelijk aan moet zijn afgekoeld. Die afkoeling geschiedt onder invloed van twee factoren: een afnemende inwendige warmteproductie doordat steeds meer radioactieve atomen met het voortschrijden van de tijd vervallen zijn, en een verlies van warmte aan het wereldruim door een (door temperatuurverschillen geïnduceerde) warmtestroom vanuit het inwendige der aarde naar het aardoppervlak.

Op basis van theoretische overwegingen wordt algemeen aangenomen dat in de aardkern geen radioactieve elementen aanwezig zijn. Daar zijn ook de onderzoekers van uitgegaan. Het belangrijkste element van hun modellering was daarom de grootte van de warmteflux. Als ze die de extreem lage waarde van 3 terawatt (= 3 miljard kilowatt) toekennen voor de gehele levensduur van de binnenkern, volgt uit hun modellering dat die omstreeks 2,5 miljard jaar geleden moet zijn afgescheiden van de buitenkern. De onderzoekers noemen een hogere warmteflux echter veel waarschijnlijker, en komen dat tot een veel waarschijnlijker ouderdom van 1 (± 0,5) miljard jaar.

Terwille van de volledigheid hebben de onderzoekers ook uitgezocht wat de ouderdom zou kunnen zijn als er wel radioactieve elementen in de kern voorkomen. Zo vinden dan een leeftijd van ca. 3 miljard jaar. Een dergelijke leeftijd achten ze zelf echter niet realistisch, omdat de scheiding tussen binnen- en buitenkern dan het moment van ontstaan van het aardmagnetisch veld (3,8 miljard jaar geleden) zou benaderen.