#60 Eine Reise zum Mittelpunkt des Erdkerns - Inge Lehmann

Shownotes

In dieser Folge geht es tief hinein in die Erde: Wir erzählen die Geschichte von Inge Lehmann, der Wissenschaftlerin, die entdeckte, dass der Erdkern nicht vollständig flüssig ist. Gemeinsam schauen wir uns an, was P-Wellen sind, wie sogenannte Schattenzonen entstehen – und wie Lehmann aus kleinen Abweichungen in Messdaten eine große Erkenntnis gewann. Eine Folge über Neugier, genaue Beobachtung und eine Entdeckung, die unser Bild vom Inneren der Erde bis heute prägt.

Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Inge_Lehmann
https://www.herlegacymatters.de/beruehmte-frauen/inge-lehmann-seismologin-und-entdeckerin-des-inneren-erdkerns/
https://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/inge-lehmann-google-doodle-fuer-seismologin-aus-daenemark-a-1033539.html
https://www.britannica.com/biography/Inge-Lehmann
https://news.ku.dk/lehmann_eng/
https://de.wikipedia.org/wiki/Seismologie
https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/gesellschaftswissenschaftliche-und-philosophische-faecher/geographie/unterricht/unterrichtseinheiten/unterrichtmaterialien-zur-plattentektonik-m-niveau.html/der-schalenbau-der-erde/schalenbau-der-erde.pdf

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00:00:00: Hallo Christina.

00:00:35: Hi, Melly!

00:00:36: Meine liebe Schwester, in unseren Folgen haben wir ja schon relativ häufig in den Weltraum geschaut.

00:00:42: Sei es mit der ersten Frau im All, also Valentina Tereshkova oder zuletzt mit Margaret Hamilton deren Geschichte du mitgebracht hast die als Informatikerin für eine reibungslose Mundlandung gesorgt hat.

00:00:53: Ich möchte heute aber mit dir in genau die entgegengesetzte Richtung schauen.

00:00:57: Hast Du ne Idee?

00:00:58: Ins Meer!

00:00:59: Wie uns die heutige Geschichte führt?

00:01:00: ins Meer?

00:01:01: Nee

00:01:02: vermute Nein noch ein bisschen dann in Gesteine.

00:01:06: Ja,

00:01:08: quasi wir gucken ins Innere der Erde und dazu treffen wir auf Inge Lehmann.

00:01:14: Inge wurde im Jahr eighteenhundert achten achtzig in Kopenhagen-Dänemark geboren.

00:01:18: uns die durfte eine für die damalige Zeit wirklich erstaunlich fortschrittliche Schule besuchen die von Hannah Adler.

00:01:24: das ist die Tante von Nils Bohr.

00:01:26: sagt ihr der Name Nils Bohr noch was?

00:01:28: Ja, ein ganz bekannter Physiker oder Chemiker?

00:01:31: Ich

00:01:31: glaub' Chemiker.

00:01:31: Ich glaube', dieses horchische Atomodell geht auf ihn zurück.

00:01:34: Genau!

00:01:35: Also von seiner Tante wurde diese Schule geleitet und da wurden Jung- und Mädchen gemeinsam unterrichtet und die lernten dann zusammen sowohl Kochen als auch Sägen, Fußballspielen und natürlich auch die klassischen Schulfächer.

00:01:46: Diese Schule und auch Hannah Adler hatten also wirklich großen Einfluss auf Inge.

00:01:50: Vor allem die Mathematik begeisterte sie früh und so entschied sie sich, auch nach ihrem Schulabschuss dran zu bleiben.

00:01:56: Und an der Universität in Kopenhagen und später auch in Cambridge Mathematick zu studieren.

00:02:02: In den Alten von zwei Jahren schloss sie dann ihr Studium ab.

00:02:06: Und ihr weiterer Karriereweg führte sie zunächst nach Hamburg und dann ein Versicherungs-Mathematisches Labor im Kopenhaagen.

00:02:14: Als der Leiter des Labors pensioniert wurde stellte dass hier niemals eine Frau für eine Führungsposition ausgewählt werden würde.

00:02:22: Sie sagte später, als ein Mann den ich als mein Chef nicht respektieren konnte diese Stelle bekommen sollte habe ich gekündigt.

00:02:32: Kurz darauf stieß sie dann auf die Arbeit der Dendanske Gratmaling.

00:02:36: Ich weiß nicht, ob ihr was ausspricht das ist eben dänisch aber es ist eine staatliche Einrichtung zur Vermessung des Landes und da wurde sie die Assistentin des Geodäten Nils-Erik Nerlund.

00:02:47: Sag dir die Berufsbezeichnung Geodad etwas?

00:02:53: Ich meine, da hast du ja schon gesagt, worum es geht.

00:03:02: Also wird das damit was zu tun haben, ins innere der Erde zu gucken?

00:03:06: Noch nicht ganz.

00:03:06: tatsächlich ist das sogar eher die Oberfläche der Erde denn Geodät is ne Fachkraft im Vermessungswesen also vom Messingenieur, der die Erde von Missdaten erfasst und in Geoinformationssystem auch abbildet.

00:03:18: Das macht quasi Geodädt.

00:03:19: aber ich finde diese Berufsbezeichnung richtig geil!

00:03:22: Hier auch gerne Geodäten

00:03:24: Kannste doch werden.

00:03:25: oder gibt's das nicht mehr?

00:03:26: Ja,

00:03:26: doch bestimmt.

00:03:29: Nöllund hatte sich vorgenommen, seismologische Stationen sind Erdbebenwarten in Dänemark und Grönland aufzubauen.

00:03:39: Seismologische Stationen das sind quasi Lauschposten der Erde.

00:03:42: da wird also ständig gemessen ob und wie sich der Boden bewegt.

00:03:46: Dazu werden Seismografen benutzt.

00:03:48: vielleicht hast du diese Geräte schon mal gesehen.

00:03:50: ich habe dir ein Bild dazugeschickt.

00:03:51: vielleicht kannst du mal beschreiben wieso.

00:03:52: ein Seismograph oder ein Seismo Gramm was dazu sehen?

00:03:55: es aussieht

00:03:57: Also genau, und ich sehe im Endeffekt eine große... Ist das eher noch eine große Papierrolle auf der geschrieben wird?

00:04:06: Die auf einer Welle hängt.

00:04:11: Und natürlich ist da so ein Schreibarm, der dann die Bewegung aufzeichnet auf verschiedenen Ebenen.

00:04:19: Er schreibt relativ viele... Wie nennt man das relativ viele...?

00:04:25: verschiedene Kurven auf und manche sind relativ glatt, und manchen sind leichtwellig.

00:04:31: Und manche brechen total aus und haben totale Ausreißer.

00:04:35: Es ist was aber auffällt das eigentlich bis auf die ganz geraden nicht so richtig gleichmäßig ist sondern es wirklich immer so Ausreise nach oben nach unten gibt oder mal Bereiche die ein bisschen unruhiger sind und danach wieder ruhiger werden.

00:04:49: Genau!

00:04:50: Genau, und daran siehst du quasi Bodenbewegung.

00:04:53: Und so ein Seismograph der Nutzen einfach ist aber finde ich ganz cleveres Prinzip der Trägheit.

00:04:58: also stell dir vor Du hast einen fest im Boden verankertes Gehäuse und darin eine schwere Masse die locker aufgehängt ist.

00:05:04: Wenn jetzt in Erdbeben auftritt und den Boden bewegt dann bewegt sich dieses verankerte Gebäude mit Die schwere Masse bleibt durch ihre Trägkeit allerdings Fast an Ort und Stelle.

00:05:14: Und dadurch entsteht quasi eine relative Bewegung zwischen Gehäuse und dieser aufgehängten Masse, und genau diese Bewegung geht quasi aufgezeichnet.

00:05:21: Das Ergebnis hast du gerade gesehen.

00:05:23: das nennt man Seismogramm also ne Kurve die zeigt wann und wie stark sich die Erde bewegt hat.

00:05:29: Und Inge, halte ich jetzt eben dabei eine solche seismologische Station.

00:05:33: Wo solche Messungen gemacht werden in Kopenhagen aufzubauen und entdeckte dabei dann auch wirklich ihre Faszination für diese Seismologie also die Wissenschaft von Erdbebenen und den Wellen, die sich dabei durch die gesamte Erde bewegen.

00:05:45: Nun hatte sie durch ihr Mathematikstudium zwar ein ganz gutes Gespür für Zahlen, aber ja noch relativ wenig Erfahrung in der Geophysik.

00:05:52: Also bildete sie sich hier weiter und reiste unter anderem zu seismologischen Stationen in Darmstadt und Straßburg.

00:05:58: Und inundzehnundzwanzig da war sie dann vierzig Jahre alt spezialisierte sie schließlich in der Giodesie machte es auch so eine Art Abschluss.

00:06:06: Das ist ein Schritt, der für ihre spätere Entdeckung und auch für unser heutiges Wissen entscheiden werden sollte.

00:06:12: Sie wurde dann also Staatsgeodätin und als das damalige Institut in das geodäntische Institut umgewandelt wurde, übernahm sie die Leitung der seismologischen Abteilung.

00:06:23: Damit war sie verantwortlich für die Stationen in Kopenhagen und Grönland – und in dieser Position analysierte sie eben Erdbebenwellen!

00:06:31: Und da machte sie eine Entdeckung.

00:06:34: Sogenannte P-Wellen sind die Primärwellen, die bei einem Erdböben als allererstes bei diesem Seismografen ankommen.

00:06:41: Die tauchten an Orten auf, an denen sie eigentlich gar nicht sein durften.

00:06:45: Zumindest nicht nach dem damaligen Stand der Wissenschaft.

00:06:49: Die ging zu diesem Zeitpunkt wo Inge ihre Entdeckung machte nämlich von einem komplett flüssigen Erdkern aus.

00:06:55: und damit kommen wir zu einer ganz kleinen Lehrstunde zum Aufbau der Erde.

00:06:59: ich habe dir auch dazu ein Bild geschickt.

00:07:01: vielleicht kannst du uns da mal beschreiben wie quasi das Innere der Erde aussieht.

00:07:05: Und ich werde es gleich noch ein bisschen genauer erklären, da sind jetzt glaube ich keine Schriftzeichen dran.

00:07:10: aber was siehst du?

00:07:13: Also man sieht die Weltkugel und dann also wie eben an dir aus dem All sehen würde man ist relativ dunkler Hintergrund Man sieht auch glaube ich ein paar Sternchen und Dann sieht man so einen Riesen Tornenstück aus dieser Erde heraus geschnitten.

00:07:33: Das tolle Stück sieht man nicht mehr, also man sieht wirklich auf den Erdkern und was ich jetzt ad hoc erkennen lässt sind vier Schichten so wie es hier aussieht und zwar sehen wir einmal in gelb dargestellt im erdkehren dann kommt eine etwas dunkleres schicht Ja, irgendwie als Art Mantel vielleicht weiß ich auch nicht und dann noch eine schicht Noch nur etwas dunklerer schicht fast rötlich.

00:07:58: Und dann kommt die Erdkruste oder erdoberfläche oder erd Oberfläche wahrscheinlich obwohl sie das ist nicht noch Es ist nicht nur die oberfläch Sie geht etwas tiefer rein

00:08:13: Aber

00:08:15: es ist die dünnste der Schichten während der Kern die anderen beiden Schichten vielleicht ähnlich dick sind.

00:08:23: Ja, ich habe jetzt die genauen Maßzahlen zu diesen Schichten nicht dabei aber du hast schon sehr gute Worte benutzt mit Kruste und Mantel usw.

00:08:32: Ich versuche es mal ganz vereinfacht zu beschreiben.

00:08:33: Es ist deutlich komplexer als ich das jetzt beschreibe.

00:08:35: Aber nur für unsere Vorstellungskraft.

00:08:38: Stell dir ein Rouchet vor Also so eine Schokokugel mit Überzug.

00:08:42: Die äußere Schicht aus Waffel und eben diesem Schokobezug, die entspricht quasi der festen Hülle der Erde also du hast es schon gesagt, der Erdkruste und dem obersten Teil des Mantels, also auch die Gewässer, die Kontinente und alles.

00:08:55: Das ist quasi Erdkruste.

00:08:57: Und darunter liegt den Nougatcreme.

00:08:59: Das ist tatsächlich auch der Erdmantel und das ist ein tausende Kilometer dicker Bereich aus Gestein.

00:09:05: Der ist zwar fest, kann sich aber über lange Zeiträume zäh verformen.

00:09:10: Und ganz im Inneren liegt die Nuss also der Erddkern und damals war eben der Gedanke, der ist komplett flüssig.

00:09:15: heute wissen wir eben dank Engel Lehmann dass da auch ein fester Teil noch drin ist.

00:09:22: Aber sowohl Erdmantel als auch Erdkern bestehen aus quasi zwei Teilen, also die Haselnuss jetzt hier nur symbolisch im äußeren... Der äußere Kern ist quasi flüssig und besteht vor allem aus geschmolzene Metall hauptsächlich eisende Nickel und der innere Kern dagegen ist trotz Temperatur von bis zu fünf tausend Grad.

00:09:39: Das war mir auch nicht klar das es so heiß ist im Inneren der Erde quasi!

00:09:44: Der Druck ist dort wirklich enorm hoch und deswegen ist der Kern quasi fest.

00:09:48: Und genau das wusste man eben zu Zeiten von Inge-Lebern noch nicht, sondern man ging davon aus dass der gesamte Erdkern flüssig war.

00:10:08: Denn wenn sich diese Primärwellen durch die Erde bewegen, werden sie an den Grenzzone zwischen diesen verschiedenen Schichten gebrochen.

00:10:13: Also in ihrer Richtung verändert.

00:10:16: Besonders stark passiert das am Übergang vom festem Mantel zum flüssigen äußeren Erdkehren und dadurch entstehen sogenannte Schattenzonen also Bereiche auf der Erdoberfläche, in denen keine direkten Primärwellen ankommen weil sie vorher eben so stark abgelenkt wurden und nach außen getrieben werden – also beim Durchgang durch die Erdkugel quasi.

00:10:34: Aber genau in diesen Schattenzonen entdeckte Inge jetzt eben schwache, aber doch eindeutig messbare P-Wällen.

00:10:41: Sie runzelte die Stirn – das passte einfach nicht zum damaligen Modell eines vollständig flüssigen Erdkerns!

00:10:47: Also dachte sie weiter und setzte sich schließlich an ihre Schreibmaschine.

00:10:52: Unter dem schlichten Titel «P» veröffentlichte sie neuzundseixendreißig eine Arbeit, die unser Verständnis vom Inneren der Erde grundlegend veränderte.

00:11:01: Ihre Idee war ebenso einfach wie

00:11:02: genial.".

00:11:04: Die Beobachteten Pehewellen mussten im Inneren der Erde ein zweites Mal umgelenkt worden sein und dafür musste es eine zusätzliche Grenze geben.

00:11:12: Diese Grenze konnte nach inges Überlegung nur eines bedeuten – Im Zentrum der Erbe, Erde befindet sich ein weiterer fester Kern.

00:11:19: Und damit formulierte sie eben die Theorie eines zwei geteilten Erdkerns Ein flüssiges Äußeres und ein festes Inneres.

00:11:25: Was glaubst du?

00:11:27: wie reagiert ihr die Wissenschaft damals auf ihre Theorie und auf ihren Artikel?

00:11:35: Ja, wenn du schon so fragst, haben sie wahrscheinlich alle ein bisschen müde gelacht und dann gesagt ja glauben wir jetzt erstmal nicht.

00:11:43: Du kannst es ja auch nicht richtig beweisen und was weißt du schon?

00:11:47: So vielleicht.

00:11:49: Das hat doch eine beine Frage!

00:11:50: Ich habe vermutet dass du das denkst aber tatsächlich gab's natürlich Skepsis und man hat nochmal nachgeschaut und nachgemessen und die Seismografen ausgewertet usw.. Aber ihre Idee setzte sich tatsächlich in den folgenden Jahren wirklich zunehmend durch.

00:12:02: Und auch führende Seismologen wie Benno Gutenberg und Harold Jeffries griffen ihre Interpretation auf, und dadurch wurden sie eben doch auch anerkannt.

00:12:10: Aber endgültig bestätigt wurde die Theorie erst Jahrzehnte später nämlich in den Siebzigerjahren durch moderne Messmethoden.

00:12:18: Heute aber gehört sie wirklich zu den Grundlagen der Geophysik.

00:12:20: also wir sind uns einig es gibt einen festen Erdkern.

00:12:24: Inge Lehmann bliebt danach ihr ganzes Leben lang wissenschaftlich aktiv.

00:12:28: Und wenn ich ganzes Leben sage, dann meine ich das auch so.

00:12:30: Denn ihr letzter Artikel erschien aus dem Jahr sieben achzig da war sie bereits neun und neunzig Jahre alt.

00:12:36: Sie starb dann im Alter von hundert vier Jahren also ist auf wirklich Alt geworden in Kopenhagen.

00:12:42: Sie war nicht verheiratet hatte keine Kinder.

00:12:45: und zum Abschluss möchte ich noch ein Zitat von dir vorlesen denn du erinnerst dich vielleicht noch an ihre freutschrittliche Schule die sie besuchen durfte.

00:12:51: Und ich glaube auch, ohne diesen Werdegang hätte sie vielleicht nicht das Selbstbewusstsein gehabt.

00:12:55: So intensiv wissenschaftlich tätig zu sein sich auch... Also ich finde auch es sich bis vierzig noch sofort zu bilden und nochmal neue Berufsrichtungen mit der Geodisie quasi aufzunehmen.

00:13:04: Ich habe das Gefühl dafür braucht man schon auch sehr einen Selbstbewusstein und Mut, weißt du?

00:13:09: Dass man sich das zutraut dass man das dann auch macht usw.

00:13:13: Aber sie sagte später über ihre Schule und ihr späteres Leben Es wurde keinen Unterschied zwischen der Intelligenz von Jungs und Mädchen gemacht Was später im Leben zu einigen Enttäuschung führte, als mir klar wurde, dass das nicht der allgemeine Konsens war.

00:13:28: Nett!

00:13:29: Ja, das war die Geschichte.

00:13:31: Ein süß und lustiger Erkenntnis.

00:13:34: Wie war es doch mal beleidigend ohne dass der andere merkt, dass man beleidigt?

00:13:38: Ja genau, genau.

00:13:40: Genau, das waren die Geschichten von Engel Lehmann, die quasi ja als erste Person erkannt hat, dass es einen festen Erd kennen geben muss und deren Theorie eben heute Grundlage der Geophysik ist.

00:13:51: Sehr schön.

00:13:53: Toll!

00:13:54: Vielen Dank.

00:13:55: Gerne, gerne.

00:13:59: Ja dann war es das für heute schon wieder was?

00:14:01: Ja heute eine schnelle kurze knackige Folge und da treffe ich uns beim nächsten Mal wieder.

00:14:06: Kurzu knackig aber mit viel Inhalt wie alles geschieht.

00:14:10: Genau, mit dem festen Kern.

00:14:12: Die werden wir jetzt bemerken

00:14:13: Genau.

00:14:14: Immer wenn ich ein Ruché esse, muss ich an Egel lehmann denken.

00:14:17: Ja

00:14:17: dann wirst du jetzt hoffentlich auf den Aufbau der Erde denken!

00:14:20: Sehr gut erklärt Schwesterie.

00:14:23: Dann wünschen wir euch einen schönen Tagabendmorgen wo auch immer ihr gerade hört und hören uns beim nächsten Mal wieder.

00:14:29: Bis dahin.

00:14:30: Macht's gut.

00:14:31: Tschüss Das Bassista React von und mit Christina & Melly.

00:14:41: Wenn euch die Folge gefallen hat, dann lasst gerne eine Bewertung da

00:14:45: und abonniert den Podcast für weitere spannende Geschichten.

00:14:49: Macht's gut!

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