Arwen Deuss

LAUREAAT Natural Sciences 2015

Arwen Deuss

Arwen Deuss (1975) studeerde geofysica in Utrecht. Na haar promotie aan de University of Oxford (Verenigd Koninkrijk) deed ze onderzoek in Oxford, in Cambridge en aan het California Institute of Technology. Sinds 2014 is ze universitair hoofddocent seismologie in Utrecht. Behalve een Ammodo KNAW Award kreeg ze o.a. een ERC New Investigators Grant en een Murchison Fund van de Geological Society of London.

WEBSITE

ONDERZOEKSFOCUS

Arwen Deuss doet onderzoek naar de samenstelling van het binnenste van de planeet Aarde.

Terug naar de kern: een keiharde bol binnenin planeet Aarde

Als aan de andere kant van onze planeet een flinke aardbeving optreedt, kunnen aan onze kant lichte seismische trillingen van die schok worden gemeten. De hele planeet trilt namelijk nog een poosje na, als was het een soort kosmische kerkklok.

Die trillingen kunnen in theorie de aanwezigheid van een harde kern in het binnenste van de Aarde bewijzen: zo’n harde kern zal namelijk een ‘transversale’ golf genereren, een ander type dan de golven die in overmaat door de vloeibare ‘mantel’ van de planeet worden doorgegeven.

Arwen Deuss wist als eerste ter wereld een transversale golf uit de ruis van de andere golven te destilleren. Ze deed dat door seismologische metingen van vele meetstations via slimme computerprogramma’s te combineren. Vele kleine golfjes maakten samen één grote. Het was het eerste bewijs dat in het hart van de vloeibare mantel inderdaad een dikke bol zit, vol met metalen en ongeveer even groot als de maan.

In het hart van een vloeibare Aarde zit een harde bol zo groot als de maan

Sindsdien wordt steeds meer duidelijk over die harde kern, bijvoorbeeld dat hij niet homogeen is samengesteld: op de ene plek zitten andere minerale gesteenten dan op andere. Misschien verklaart dat mee waarom hierboven op het aardoppervlak ook de aardmagnetische velden niet harmonieus zijn, en ons kompas dus soms fluctuaties vertoont.

Deuss: ‘In de seismische tomografie maken we plaatjes van de aardmantel op basis van seismische golven na aardbevingen of grote explosies. Aan het patroon waarin die golven worden gedempt, vertraagd of van richting veranderd kunnen we in principe reconstrueren wat onder ons zit. Jammer genoeg kijken geologen nu vooral naar korte seismische golven, trillingen die we kort na een beving kunnen meten. Die leren ons veel over de buitenste schil van de aarde, maar ik wil vooral weten wat er heel diep binnenin gebeurt. Hoe verandert en beweegt het gesteente daar? Waar warmt het op, waar koelt het af? Waar is het hard, waar begint het te smelten? Waar zitten water, waar zitten mineralen? Met de Ammodo KNAW Award ga ik nieuwe methoden ontwikkelen om lange, staande seismische golven te bestuderen, die de hele aarde omvatten. Die klinken na een flinke aardbeving nog dagen na, zoals een kerkklok die voor het laatst heeft geslagen. Als we die golven goed kunnen analyseren, leren we hopelijk meer van wat zich binnenin de planeet bevindt.’