Es gibt mehr auf der Erde, als wir auf der Oberfläche sehen können. Tatsächlich, wenn Sie in der Lage wären, die Erde in deiner Hand und schneide es in zwei Hälften, du würdest sehen, dass es mehrere Schichten hat. Aber natürlich birgt das Innere unserer Welt auch weiterhin einige Geheimnisse für uns. Auch wenn wir unerschrocken andere Welten erforschen und Satelliten in die Umlaufbahn entsenden, bleiben die inneren Winkel unseres Planeten für uns tabu.
Fortschritte in der Seismologie haben es uns jedoch ermöglicht, viel über die Erde und die vielen Schichten, aus denen sie besteht, zu lernen. Jede Schicht hat ihre eigenen Eigenschaften, Zusammensetzung und Eigenschaften, die viele der Schlüsselprozesse unseres Planeten beeinflussen. Sie sind von außen nach innen geordnet – die Kruste, der Mantel, der äußere Kern und der innere Kern. Schauen wir uns sie an und sehen wir, was sie vor sich haben.
Moderne Theorie:
Wie alle terrestrische Planeten , wird das Erdinnere differenziert. Das bedeutet, dass seine innere Struktur aus Schichten besteht, die wie die Haut einer Zwiebel angeordnet sind. Ziehen Sie einen zurück, und Sie finden einen anderen, der sich durch seine chemischen und geologischen Eigenschaften sowie durch große Temperatur- und Druckunterschiede vom letzten unterscheidet.
Unser modernes, wissenschaftliches Verständnis der inneren Struktur der Erde basiert auf Rückschlüssen, die mit Hilfe der seismischen Überwachung gemacht werden. Im Wesentlichen geht es darum, Schallwellen zu messen, die von Erdbeben erzeugt werden, und zu untersuchen, wie sie durch die verschiedenen Schichten der Erde verlangsamt werden. Die Änderungen der seismischen Geschwindigkeit verursachen eine Refraktion, die berechnet wird (gemäß Snells Gesetz ) um Dichteunterschiede zu bestimmen.
Modell einer flachen Erde, wobei die Kontinente in Scheibenform modelliert sind und die Antarktis als Eiswand. Quelle: Wikipedia Commons
Diese werden zusammen mit Messungen der Gravitations- und Magnetfelder der Erde und Experimenten mit kristallinen Festkörpern, die Drücke und Temperaturen im tiefen Erdinneren simulieren, verwendet, um zu bestimmen, wie die Erdschichten aussehen. Darüber hinaus versteht es sich, dass die Temperatur- und Druckunterschiede auf übrig gebliebene Wärme aus der anfänglichen Bildung des Planeten, den Zerfall radioaktiver Elemente und das Einfrieren des inneren Kerns aufgrund des starken Drucks zurückzuführen sind.
Geschichte des Studiums:
Seit der Antike versuchten die Menschen, die Entstehung und Zusammensetzung der Erde zu verstehen. Die frühesten bekannten Fälle waren unwissenschaftlicher Natur – in Form von Schöpfungsmythen oder religiösen Fabeln über die Götter. Zwischen der klassischen Antike und dem Mittelalter entstanden jedoch mehrere Theorien über den Ursprung der Erde und ihre eigentliche Beschaffenheit.
Die meisten alten Theorien über die Erde tendierten zu der 'Flat-Earth' -Ansicht der physischen Form unseres Planeten. Dies war die Ansicht in der mesopotamischen Kultur, wo die Welt als flache Scheibe dargestellt wurde, die in einem Ozean schwimmt. Für die Mayas war die Welt flach, und an ihren Ecken hielten vier Jaguare (bekannt als Bacabs) den Himmel. Die alten Perser spekulierten, dass die Erde ein siebenschichtiger Zikkurat (oder kosmischer Berg) sei, während die Chinesen sie als vierseitigen Würfel betrachteten.
Im 6. Jahrhundert v. Chr. begannen griechische Philosophen zu spekulieren, dass die Erde tatsächlich rund ist, und im 3. Jahrhundert v. Chr. wurde die Idee einer kugelförmigen Erde als wissenschaftliche Angelegenheit artikuliert. Zur gleichen Zeit begann auch die Entwicklung einer geologischen Sichtweise der Erde, wobei Philosophen verstanden, dass sie aus Mineralien und Metallen besteht und einem sehr langsamen Veränderungsprozess unterliegt.
Illustration von Edmond Halleys Modell einer Hallow Earth, die aus konzentrischen Kugeln besteht. Bildnachweis: Wikipedia Commons/Rick Manning
Aber erst im 16. und 17. Jahrhundert begann das wissenschaftliche Verständnis des Planeten Erde und seiner Struktur wirklich voranzukommen. 1692 entdeckte Edmond Halley (Entdecker von Der Halleysche Komet ) schlug vor, was heute als „Hollow-Earth“-Theorie bekannt ist. In einem Papier eingereicht an Philosophische Transaktionen der Royal Society of London ,er stellte die Idee vor, dass die Erde aus einer hohlen Schale mit einer Dicke von etwa 800 km (~500 Meilen) besteht.
Zwischen dieser und einer inneren Kugel befand sich, so vermutete er, ein Luftspalt mit der gleichen Entfernung. Um eine Kollision zu vermeiden, behauptete er, dass die innere Kugel durch die Schwerkraft an Ort und Stelle gehalten wurde. Das Modell umfasste zwei innere konzentrische Schalen um einen innersten Kern, entsprechend den Durchmessern der Planeten Quecksilber , Venus , und März bzw.
Halleys Konstrukt war eine Methode zur Berechnung der Werte der relativen Dichte von Erde und Mond, die von gegeben wurden Herr Isaac Newton , in seinem Mathematische Prinzipien der Naturphilosophie (1687) – die sich später als ungenau herausstellten. Seine Arbeit war jedoch maßgeblich an der Entwicklung der Geographie und der Theorien über das Innere der Erde im 17. und 18. Jahrhundert beteiligt.
Ein weiterer wichtiger Faktor war die Debatte im 17. und 18. Jahrhundert um die Authentizität der Bibel und des Sintflut-Mythos. Dies veranlasste Wissenschaftler und Theologen, über das wahre Alter der Erde zu diskutieren, und zwang die Suche nach Beweisen dafür, dass die Große Flut tatsächlich stattgefunden hatte. In Kombination mit fossilen Beweisen, die in den Erdschichten gefunden wurden, begann sich eine systematische Grundlage zur Identifizierung und Datierung der Erdschichten zu entwickeln.
Die wachsende Bedeutung des Bergbaus im 17. und 18. Jahrhundert, insbesondere für Edelmetalle, führte zu weiteren Entwicklungen in der Geologie und Geowissenschaften. Bildnachweis: minerals.usgs.gov
Die Entwicklung moderner Bergbautechniken und die wachsende Aufmerksamkeit für die Bedeutung von Mineralien und ihrer natürlichen Verbreitung trugen auch dazu bei, die Entwicklung der modernen Geologie voranzutreiben. 1774 veröffentlichte der deutsche Geologe Abraham Gottlob Werner Von den äusserlichen Kennzeichen der Fossilien (Über die äußeren Eigenschaften von Mineralien)die ein detailliertes System zur Identifizierung spezifischer Mineralien basierend auf äußeren Merkmalen präsentierte.
Im Jahr 1741 wurde die Nationalmuseum für Naturgeschichte in Frankreich den ersten Lehrstuhl speziell für Geologie geschaffen. Dies war ein wichtiger Schritt, um das Wissen über die Geologie als Wissenschaft weiter zu fördern und den Wert einer weiten Verbreitung dieses Wissens anzuerkennen. Und 1751, mit der Veröffentlichung der Enzyklopädie von Denis Diderot wurde der Begriff „Geologie“ zu einem akzeptierten Begriff.
In den 1770er Jahren begann die Chemie eine zentrale Rolle bei der theoretischen Grundlage der Geologie zu spielen, und es entstanden Theorien über die Bildung der Erdschichten. Eine populäre Idee war, dass flüssige Überschwemmungen, wie die biblische Sintflut, für die Bildung aller geologischen Schichten verantwortlich waren. Diejenigen, die diese Theorie akzeptierten, wurden im Volksmund als Diluvianisten oder Neptunisten bekannt.
Eine andere These gewann ab den 1780er Jahren langsam an Bedeutung, die besagte, dass anstelle von Wasser Schichten durch Hitze (oder Feuer) gebildet wurden. Diejenigen, die diese Theorie im frühen 19. Jahrhundert verfolgten, bezeichneten diese Ansicht als Plutonismus, der davon ausging, dass sich die Erde allmählich durch die Verfestigung geschmolzener Massen mit langsamer Geschwindigkeit bildete. Diese Theorien zusammen führten zu dem Schluss, dass die Erde unermesslich älter war, als die Bibel suggeriert.
HMS Beagle auf den Galapagos-Inseln, gemalt von John Chancellor. Bildnachweis: hmsbeagleproject.otg
Im frühen 19. Jahrhundert förderten der Bergbau und die industrielle Revolution die schnelle Entwicklung des Konzepts der stratigraphischen Säule – dass Gesteinsformationen nach ihrer zeitlichen Reihenfolge angeordnet wurden. Gleichzeitig begannen Geologen und Naturwissenschaftler zu verstehen, dass das Alter von Fossilien geologisch bestimmt werden kann (d. h., je tiefer die Schicht, in der sie gefunden wurden, von der Oberfläche aus war, desto älter waren sie).
Während der Kaiserzeit des 19. Jahrhunderts hatten europäische Wissenschaftler auch die Möglichkeit, in fernen Ländern zu forschen. Einer dieser Personen war Charles Darwin, der von Captain FitzRoy von der HMS rekrutiert worden warBeagledas Küstenland Südamerikas zu studieren und geologische Ratschläge zu geben.
Darwins Entdeckung riesiger Fossilien während der Reise trug dazu bei, seinen Ruf als Geologe zu stärken, und seine Theorien über die Ursachen ihres Aussterbens führten zu seiner Theorie der Evolution durch natürliche Auslese, die in . veröffentlicht wurde Zur Entstehung der Arten im Jahr 1859.
Während des 19. Jahrhunderts begannen die Regierungen mehrerer Länder, darunter Kanada, Australien, Großbritannien und die Vereinigten Staaten, geologische Untersuchungen zu finanzieren, die geologische Karten großer Gebiete der Länder erstellen sollten. Da sie hauptsächlich von territorialen Ambitionen und Ressourcenausbeutung motiviert waren, kamen sie dem Studium der Geologie zugute.
Die tektonischen Platten der Erde. Bildnachweis: msnucleus.org
Zu diesem Zeitpunkt legte der wissenschaftliche Konsens das Alter der Erde in Millionen von Jahren fest, und die Erhöhung der Finanzierung und die Entwicklung verbesserter Methoden und Technologien halfen der Geologie, sich weiter von dogmatischen Vorstellungen über das Alter und die Struktur der Erde zu entfernen.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts lieferte die Entwicklung der radiometrischen Datierung (die verwendet wird, um das Alter von Mineralien und Gesteinen zu bestimmen) die notwendigen Daten, um ein Gefühl für das wahre Alter der Erde zu bekommen. Um die Jahrhundertwende glaubten Geologen nun, dass die Erde 2 Milliarden Jahre alt sei, was die Türen für Theorien der kontinentalen Bewegung während dieser enormen Zeitspanne öffnete.
1912 schlug Alfred Wegener die Theorie der Kontinentalverschiebung , was darauf hindeutet, dass die Kontinente zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Vergangenheit zusammengefügt wurden und eine einzige Landmasse bildeten, die als . bekannt ist Pangäa . In Übereinstimmung mit dieser Theorie deuteten die Formen der Kontinente und die übereinstimmende Küstengeologie zwischen einigen Kontinenten darauf hin, dass sie einst miteinander verbunden waren.
Der Superkontinent Pangäa im Perm (vor 300 – 250 Millionen Jahren). Bildnachweis: NAU Geology/Ron Blakey
Die Erforschung des Meeresbodens führte auch direkt zur Theorie der Plattentektonik, die den Mechanismus für Continental Drift lieferte. Geophysikalische Beweise deuten darauf hin, dass sich die Kontinente seitwärts bewegen und dass die ozeanische Kruste jünger ist als die kontinentale Kruste. Diese geophysikalischen Beweise spornten auch die Hypothese des Paläomagnetismus an, die Aufzeichnung der Ausrichtung des Erdmagnetfelds, die in magnetischen Mineralien aufgezeichnet wurde.
Dann gab es Anfang des 20. Jahrhunderts die Entwicklung der Seismologie, der Erforschung von Erdbeben und der Ausbreitung elastischer Wellen durch die Erde oder durch andere planetenähnliche Körper. Durch die Messung der Laufzeit gebrochener und reflektierter seismischer Wellen konnten die Wissenschaftler allmählich ableiten, wie die Erde geschichtet war und was tiefer in ihrem Kern lag.
Zum Beispiel stellte Harry Fielding Ried 1910 die „elastische Rebound-Theorie“ auf, basierend auf seinen Studien des Erdbebens von San Francisco 1906. Diese Theorie, die besagt, dass Erdbeben auftreten, wenn angesammelte Energie entlang einer Verwerfungslinie freigesetzt wird, war die erste wissenschaftliche Erklärung für die Entstehung von Erdbeben und bleibt die Grundlage für moderne tektonische Studien.
Erde vom Mond aus von der Raumsonde Apollo 11 aus gesehen. Bildnachweis: NASA
Dann, im Jahr 1926, behauptete der englische Wissenschaftler Harold Jeffreys, dass der Erdkern unter der Erdkruste flüssig ist, basierend auf seiner Untersuchung von Erdbebenwellen. Und 1937 ging die dänische Seismologin Inge Lehmann noch einen Schritt weiter und stellte fest, dass sich im flüssigen äußeren Erdkern ein Feststoff befindetinnereAder.
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelten Wissenschaftler eine umfassende Theorie der Struktur und Dynamik der Erde. Im Laufe des Jahrhunderts verlagerten sich die Perspektiven auf einen integrativeren Ansatz, bei dem Geologie und Geowissenschaften begannen, die Erforschung der inneren Struktur der Erde, der Atmosphäre, der Biosphäre und der Hydrosphäre in einem zu integrieren.
Unterstützt wurde dies durch die Entwicklung der Raumfahrt, die es ermöglichte, die Erdatmosphäre im Detail zu untersuchen, sowie Fotografien der Erde aus dem Weltraum. 1972 wurde die Landsat-Programm , eine Reihe von Satellitenmissionen, die gemeinsam von der NASA und dem U.S. Geologische Befragung , begann mit der Bereitstellung von Satellitenbildern, die geologisch detaillierte Karten lieferten und zur Vorhersage von Naturkatastrophen und Plattenverschiebungen verwendet wurden.
Erdschichten:
Die Erde kann in zwei Arten unterteilt werden – mechanisch oder chemisch. Mechanisch – oder rheologisch, also das Studium flüssiger Zustände – lässt es sich in Lithosphäre, Asthenosphäre, mesosphärischen Mantel, äußeren Kern und den inneren Kern unterteilen. Aber chemisch, die beliebtere der beiden, kann sie in die folgenden unterteilt werden: Kruste , das Mantel (der in den oberen und unteren Mantel unterteilt werden kann) und der Kern – der ebenfalls in den unterteilt werden kann äußerer Kern , und innerer Kern .
Der innere Kern ist fest, der äußere Kern ist flüssig und der Mantel ist fest/plastisch. Dies liegt an den relativen Schmelzpunkten der verschiedenen Schichten (Nickel-Eisen-Kern, Silikatkruste und -mantel) und dem Anstieg von Temperatur und Druck mit zunehmender Tiefe. An der Oberfläche sind die Nickel-Eisen-Legierungen und Silikate kühl genug, um fest zu sein. Im oberen Mantel sind die Silikate im Allgemeinen fest, aber es existieren lokalisierte Schmelzbereiche, was zu einer begrenzten Viskosität führt.
Im Gegensatz dazu steht der untere Mantel unter enormem Druck und hat daher eine geringere Viskosität als der obere Mantel. Der metallische Nickel-Eisen-Außenkern ist aufgrund der hohen Temperatur flüssig. Der starke Druck, der zum inneren Kern hin zunimmt, verändert jedoch den Schmelzpunkt des Nickel-Eisens dramatisch und macht es fest.
Die Unterscheidung zwischen diesen Schichten ist auf Prozesse zurückzuführen, die in den frühen Stadien der Erdentstehung (vor ca. 4,5 Milliarden Jahren) stattfanden. Zu diesem Zeitpunkt hätte das Schmelzen dazu geführt, dass dichtere Substanzen zum Zentrum hin absinken, während weniger dichte Materialien in die Kruste gewandert wären. Es wird daher angenommen, dass der Kern hauptsächlich aus Eisen besteht, zusammen mit Nickel und einigen leichteren Elementen, während weniger dichte Elemente zusammen mit Silikatgestein an die Oberfläche wanderten.
Erdkruste:
Die Kruste ist die äußerste Schicht des Planeten, der abgekühlte und verhärtete Teil der Erde, der sich in einer Tiefe von etwa 5-70 km (~3-44 Meilen) erstreckt. Diese Schicht macht nur 1% des gesamten Erdvolumens aus, obwohl sie die gesamte Oberfläche (die Kontinente und den Meeresboden) ausmacht.
Maßstabsgetreu dargestellte Erdschichten (Schichten). Bildnachweis: pubs.usgs.gov
Die dünneren Teile sind die ozeanische Kruste, die in einer Tiefe von 5-10 km (~3-6 Meilen) unter den Ozeanbecken liegt, während die dickere Kruste die kontinentale Kruste ist. Während die ozeanische Kruste aus dichtem Material wie Eruptivgesteinen aus Eisen-Magnesium-Silikat (wie Basalt) besteht, ist die kontinentale Kruste weniger dicht und besteht aus Natrium-Kalium-Aluminium-Silikat-Gesteinen wie Granit.
Der oberste Abschnitt des Mantels (siehe unten) bildet zusammen mit der Kruste die Lithosphäre – eine unregelmäßige Schicht mit einer maximalen Dicke von vielleicht 200 km (120 mi). Viele Gesteine, aus denen heute die Erdkruste besteht, haben weniger als 100 Millionen (1×10 .) gebildet8) vor Jahren. Die ältesten bekannten Mineralkörner sind jedoch 4,4 Milliarden (4,4×109) Jahre alt, was darauf hindeutet, dass die Erde mindestens so lange eine feste Kruste hatte.
Oberer Mantel:
Der Erdmantel, der etwa 84 % des Erdvolumens ausmacht, ist überwiegend fest, verhält sich aber in geologischer Zeit wie eine sehr viskose Flüssigkeit. Der obere Mantel, der am „ Mohorovizische Diskontinuität “ (auch bekannt als „Moho“ – die Basis der Kruste) erstreckt sich von einer Tiefe von 7 bis 35 km (4,3 bis 21,7 mi) nach unten bis zu einer Tiefe von 410 km (250 mi). Der oberste Mantel und die darüber liegende Kruste bilden die Lithosphäre, die oben relativ starr ist, unten aber merklich plastischer wird.
Im Vergleich zu anderen Schichten ist dank seismischer Studien und direkter Untersuchungen mit mineralogischen und geologischen Untersuchungen viel über den oberen Erdmantel bekannt. Die Bewegung im Mantel (d. h. Konvektion) wird an der Oberfläche durch die Bewegungen der tektonischen Platten ausgedrückt. Angetrieben durch Wärme aus tieferen Innenräumen ist dieser Prozess für Continental Drift, Erdbeben, die Bildung von Gebirgsketten und eine Reihe anderer geologischer Prozesse verantwortlich.
Computersimulation des Erdfeldes in einer Periode normaler Polarität zwischen Umkehrungen. Bildnachweis: science.nasa.gov
Der Mantel unterscheidet sich auch chemisch von der Kruste und unterscheidet sich auch in Bezug auf Gesteinsarten und seismische Eigenschaften. Dies liegt zum großen Teil daran, dass die Kruste aus erstarrten Produkten des Mantels besteht, wobei das Mantelmaterial teilweise geschmolzen und viskos ist. Dies führt dazu, dass sich inkompatible Elemente vom Mantel lösen, wobei weniger dichtes Material nach oben schwimmt und sich an der Oberfläche verfestigt.Die kristallisierten Schmelzprodukte in Oberflächennähe, von denen wir leben, haben typischerweise ein niedrigeres Magnesium-Eisen-Verhältnis und einen höheren Anteil an Silizium und Aluminium. Diese Mineralogieänderungen können die Mantelkonvektion beeinflussen, da sie zu Dichteänderungen führen und auch latente Wärme aufnehmen oder abgeben können.
Im oberen Mantel liegen die Temperaturen zwischen 500 und 900 °C (932 bis 1.652 °F). Zwischen dem oberen und unteren Mantel befindet sich auch die sogenannte Übergangszone, die sich in einer Tiefe von 410 bis 660 km (250 bis 410 Meilen) erstreckt.
Unterer Mantel:
Der untere Mantel liegt zwischen 660-2.891 km (410-1.796 Meilen) in der Tiefe. Die Temperaturen in dieser Region des Planeten können an der Grenze zum Kern über 4.000 °C (7.230 °F) erreichen und damit die Schmelzpunkte von Mantelgestein bei weitem übersteigen. Durch den enormen Druck, der auf den Mantel ausgeübt wird, sind jedoch Viskosität und Schmelzen im Vergleich zum oberen Mantel sehr begrenzt. Über den unteren Erdmantel ist nur sehr wenig bekannt, abgesehen davon, dass er relativ seismisch homogen zu sein scheint.
Die innere Struktur der Erde. Bildnachweis: Wikipedia Commons/Kelvinsong
Äußerer Kern:
Der äußere Kern, der (basierend auf seismischen Untersuchungen) als flüssig bestätigt wurde, ist 2.300 km dick und erstreckt sich über einen Radius von ~3.400 km. In dieser Region wird geschätzt, dass die Dichte viel höher ist als die des Mantels oder der Kruste und liegt zwischen 9.900 und 12.200 kg/m²3. Es wird angenommen, dass der äußere Kern zu 80 % aus Eisen besteht, zusammen mit Nickel und einigen anderen leichteren Elementen.
Dichtere Elemente wie Blei und Uran sind entweder zu selten, um signifikant zu sein, oder neigen dazu, sich an leichtere Elemente zu binden und so in der Kruste zu verbleiben. Der äußere Kern steht nicht unter genügend Druck, um fest zu sein, also ist er flüssig, obwohl er eine ähnliche Zusammensetzung wie der innere Kern hat. Die Temperatur des äußeren Kerns reicht von 4.300 K (4.030 °C; 7.280 °F) in den äußeren Regionen bis 6.000 K (5.730 °C; 10.340 °F) am nächsten zum inneren Kern.
Aufgrund seiner hohen Temperatur existiert der äußere Kern in einem flüssigen Zustand mit niedriger Viskosität, der einer turbulenten Konvektion unterliegt und sich schneller dreht als der Rest des Planeten. Dadurch bilden sich im Flüssigkeitskern Wirbelströme, die wiederum einen Dynamoeffekt erzeugen, von dem angenommen wird, dass er das Erdmagnetfeld beeinflusst. Die durchschnittliche Magnetfeldstärke im äußeren Erdkern wird auf 25 Gauss (2,5 mT) geschätzt, was dem 50-fachen der Stärke des auf der Erdoberfläche gemessenen Magnetfelds entspricht.
Innerer Kern:
Wie der äußere Kern besteht der innere Kern hauptsächlich aus Eisen und Nickel und hat einen Radius von ~1.220 km. Die Dichte im Kern schwankt zwischen 12.600-13.000 kg/m³, was darauf hindeutet, dass auch dort viele schwere Elemente – wie Gold, Platin, Palladium, Silber und Wolfram – vorhanden sein müssen.
Künstlerische Illustration des Erdkerns, des inneren Kerns und des inneren inneren Kerns. Bildnachweis: Huff Post Science
Die Temperatur des inneren Kerns wird auf etwa 5.700 K (~5.400°C; 9.800 °F) geschätzt. Der einzige Grund, warum Eisen und andere Schwermetalle bei so hohen Temperaturen fest sein können, liegt darin, dass ihre Schmelztemperaturen bei den dort herrschenden Drücken, die zwischen etwa 330 und 360 Gigapascal liegen, dramatisch ansteigen.
Da der innere Kern nicht starr mit dem festen Erdmantel verbunden ist, wird seit langem die Möglichkeit in Betracht gezogen, dass er sich etwas schneller oder langsamer dreht als der Rest der Erde. Wissenschaftler schätzen, dass sich der innere Kern um ein Grad schneller dreht als die Oberfläche. Mehr aktuelle geophysikalische Schätzungen Stellen Sie die Rotationsgeschwindigkeit zwischen 0,3 und 0,5 Grad pro Jahr relativ zur Oberfläche ein.
Jüngste Entdeckungen deuten auch darauf hin, dass der feste innere Kern selbst aus Schichten besteht, die durch eine Übergangszone von etwa 250 bis 400 km Dicke getrennt sind. Diese neue Ansicht des inneren Kerns, die eine innerer innerer Kern , geht davon aus, dass die innerste Schicht des Kerns einen Durchmesser von 1.180 km (733 Meilen) misst und damit weniger als halb so groß ist wie der innere Kern. Es wurde weiter spekuliert, dass der Kern zwar aus Eisen besteht, aber eine andere Kristallstruktur aufweisen kann als der Rest des inneren Kerns.
Darüber hinaus haben neuere Studien Geologen zu der Vermutung geführt, dass die Dynamik des tiefen Inneren den inneren Kern der Erde dazu bringt, sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 Millimeter pro Jahr auszudehnen. Dies geschieht hauptsächlich, weil der innere Kern nicht die gleiche Menge an Lichtelementen auflösen kann wie der äußere Kern.
Das Einfrieren von flüssigem Eisen in kristalliner Form an der inneren Kerngrenze erzeugt Restflüssigkeit, die mehr leichte Elemente enthält als die darüber liegende Flüssigkeit. Es wird angenommen, dass dies wiederum dazu führt, dass die flüssigen Elemente schwimmfähig werden, was dazu beiträgt, die Konvektion im äußeren Kern voranzutreiben. Dieses Wachstum wird daher wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Erzeugung des Erdmagnetfelds durch Dynamowirkung im flüssigen äußeren Kern spielen. Es bedeutet auch, dass der innere Kern der Erde und die Prozesse, die ihn antreiben, weitaus komplexer sind als bisher angenommen!
Ja, in der Tat, die Erde ist ein seltsamer und mysteriöser Ort, gigantische Ausmaße sowie die Menge an Wärme und Energie, die vor vielen Milliarden Jahren in ihre Entstehung geflossen ist. Und wie alle Körper in unserem Universum ist die Erde kein fertiges Produkt, sondern ein dynamisches Gebilde, das einem ständigen Wandel unterliegt. Und was wir über unsere Welt wissen, unterliegt noch immer Theorien und Vermutungen, da wir ihr Inneres nicht aus der Nähe untersuchen können.
Während die tektonischen Platten der Erde weiter driften und kollidieren, ihr Inneres weiterhin Konvektion erfährt und ihr Kern weiter wächst, wer weiß, wie sie in Äonen aussehen wird? Schließlich war die Erde schon lange vor uns hier und wird es wahrscheinlich auch noch lange nach unserem Tod bleiben.
Wir haben viele Artikel darüber geschrieben Erde für Universum heute. Hier sind einige Interessante Fakten über die Erde , und hier ist eine über die Der innere innere Kern der Erde , und ein weiteres darüber, wie Mineralien hör auf, Wärme im Kern zu übertragen .
Möchten Sie mehr Ressourcen auf der Erde? Hier ist ein Link zu Seite der bemannten Raumfahrt der NASA , und hier ist Sichtbare Erde der NASA .
Wenn Sie mehr über die Erde erfahren möchten, schauen Sie vorbei Der NASA-Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems auf der Erde . Und hier ist ein Link zu Erdobservatorium der NASA .
Wir haben auch eine Episode von Astronomy Cast all about Earth aufgenommen. Hör zu, Folge 51: Erde .