Innerer Aufbau der Erde
Die Struktur der Erde ist in Schichten unterteilt. Diese Schichten sind sowohl physikalisch als auch chemisch unterschiedlich. Die Erde hat eine äußere feste Schicht, die als Kruste bezeichnet wird, eine hochviskose Schicht, die als Mantel bezeichnet wird, eine flüssige Schicht, die der äußere Teil des Kerns ist, der als äußerer Kern bezeichnet wird, und ein festes Zentrum, das als innerer Kern bezeichnet wird. Die Form der Erde ist ein abgeflachtes Sphäroid, weil es an den Polen leicht abgeflacht und am Äquator ausgebeult ist.
Die Grenzen zwischen diesen Schichten wurden mit Hilfe von Seismographen entdeckt, die zeigten, wie Schwingungen bei Erdbeben von den Schichten abprallten. Zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel befindet sich eine Grenze, die Moho genannt wird. Es war die erste Entdeckung einer großen Veränderung in der Erdstruktur, wenn man tiefer geht.
- Die Kruste ist die äußerste Schicht der Erde. Sie besteht aus festem Gestein. Sie besteht hauptsächlich aus den leichteren Elementen Silizium, Sauerstoff und Aluminium. Aus diesem Grund wird sie als Sial (Silizium = Si; Aluminium = Al) oder felsisch bezeichnet.
- Der Erdmantel ist die Erdschicht direkt unter der Erdkruste. Er besteht hauptsächlich aus Sauerstoff, Silizium und dem schwereren Element Magnesium. Er ist als sima (Si für Silizium + ma für Magnesium) oder mafic bekannt. Der Erdmantel selbst ist in Schichten unterteilt.
- Der oberste Teil des Mantels ist fest und bildet die Basis der Kruste. Er besteht aus dem schweren Gestein Peridotit. Die kontinentalen und ozeanischen Platten umfassen sowohl die eigentliche Kruste als auch diese oberste feste Schicht des Erdmantels. Zusammen bilden diese Massen die Lithosphäre. Die Lithosphärenplatten schwimmen auf der darunter liegenden halbflüssigen Aesthenosphäre.
- Obere Aesthenosphäre: Magma
- Untere Ästhethenosphäre
- Unterer Mantel
- Der Erdkern besteht aus massivem Eisen und Nickel und liegt bei etwa 5000-6000 °C.
- Der äußere Kern ist eine Flüssigkeitsschicht unterhalb des Mantels.
- Der innere Kern ist der Mittelpunkt der Erde.
Eine vollständige Erklärung dieser Auswirkungen ist noch nicht klar. Es scheint, dass die hohe Temperatur und der hohe Druck Veränderungen in der Kristallisation von Mineralien verursachen, so dass die Zusammensetzung eine Art wechselnde Mischung aus Flüssigkeit und Kristallen sein könnte.
Erdschnitt-Diagramm. Die Proportionen sind nicht genau
Der Moho
Der Moho, richtigerweise die Mohorovičić Diskontinuität genannt, ist die Grenze zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel. Sie wurde 1909 von dem kroatischen Seismologen Andrija Mohorovičić entdeckt. Er entdeckte, dass Seismogramme von Erdbeben zwei Arten von seismischen Wellen zeigten. Es gibt eine flache, langsamere Welle, die zuerst eintrifft, und eine tiefe, schnellere Welle, die als zweite eintrifft. Er argumentierte, dass die tiefere Welle ihre Geschwindigkeit änderte, als sie knapp unter den Erdmantel kam. Der Grund dafür, dass sie schneller wurde, war, dass sich das Material des Mantels von dem der Kruste unterschied.
Die Diskontinuität liegt 30-40 km unter der Oberfläche der Kontinente und weniger tief unter dem Meeresboden.
Bohren von Löchern
Geologen versuchen seit Jahren, an den Moho heranzukommen. In den späten 1950er und frühen 1960er Jahren erhielt das Projekt Mohole nicht genügend Unterstützung und wurde 1967 vom Kongress der Vereinigten Staaten abgesagt. Auch von der Sowjetunion wurden Anstrengungen unternommen. Sie erreichten innerhalb von 15 Jahren eine Tiefe von 12.260 Metern (40.220 ft), das tiefste Loch der Welt, bevor sie 1989 den Versuch abbrachen.
Das Erreichen der Diskontinuität ist nach wie vor ein wichtiges wissenschaftliches Ziel. Ein neuerer Vorschlag sieht eine selbstabsteigende Wolframkapsel vor. Die Idee ist, dass die Kapsel mit radioaktivem Material gefüllt werden soll. Dies würde genug Wärme abgeben, um das umgebende Gestein zu schmelzen, und die Kapsel würde durch die Schwerkraft nach unten gezogen.
Das japanische Projekt Chikyū Hakken ("Earth discovery") plant den Einsatz einer Bohrwerkstatt, um durch die dünnere Ozeankruste zu bohren. Am 6. September 2012 stellte das wissenschaftliche Tiefseebohrschiff Chikyu einen neuen Weltrekord auf, indem es vor der japanischen Halbinsel Shimokita im nordwestlichen Pazifik Gesteinsproben aus einer Tiefe von mehr als 2.111 Metern unter dem Meeresboden abbohrte und entnahm.
Macquarie-Insel
Macquarie Island vor Tasmanien liegt am Schnittpunkt zweier riesiger ozeanischer Platten: der Pazifischen Platte und der Indo-Australischen Platte. Die Insel besteht aus Material, das aus den Tiefen des Erdmantels hochgeschoben wurde. Es wird vermutet, dass sich das grüne Ophiolithgestein am Moho gebildet hat und von einem mittelozeanischen Rücken hochgebracht wurde. Jetzt kommt es an die Oberfläche, weil die beiden Platten aneinander knirschen. Es ist derzeit der einzige Ort auf der Erde, an dem dies geschieht. Es gibt andere Orte, an denen Ophiolith gefunden wird, aber sie sind vor vielen Millionen Jahren entstanden. Ophioliten kommen in allen großen Gebirgsgürteln der Welt vor.
Fragen und Antworten
F: Wie sind die Schichten der Erde aufgebaut?
A: Die Struktur der Erde ist in vier Schichten unterteilt. Dazu gehören eine äußere feste Schicht, die als Kruste bezeichnet wird, eine hochviskose Schicht, die als Mantel bezeichnet wird, eine flüssige Schicht, die den äußeren Teil des Kerns bildet und als äußerer Kern bezeichnet wird, und ein fester Kern, der als innerer Kern bezeichnet wird.
F: Wie wird die Form der Erde beschrieben?
A: Die Form der Erde wird als abgeflachtes Sphäroid beschrieben, d.h. sie ist an den Polen leicht abgeflacht und am Äquator gewölbt.
F: Was wurde zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel entdeckt?
A: Zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel wurde eine Grenze entdeckt, die Moho genannt wird. Diese Entdeckung zeigte, dass sich die Struktur in der Tiefe stark verändert.
F: Aus welchen Elementen besteht der größte Teil der Erdkruste?
A: Der größte Teil der Erdkruste besteht hauptsächlich aus leichteren Elementen wie Silizium, Sauerstoff und Aluminium. Aus diesem Grund wird sie als sial (Silizium = Si; Aluminium = Al) oder felsisch bezeichnet.
F: Woraus besteht der größte Teil des Erdmantels?
A: Der größte Teil des Erdmantels besteht hauptsächlich aus Sauerstoff, Silizium und dem schwereren Element Magnesium, weshalb er als sima (Si für Silizium + ma für Magnesium) oder mafisch bezeichnet wird.
F:Welche Art von Gestein bildet den obersten Teil des Erdmantels?
A:Der oberste Teil des Mantels bildet die Grundlage für die Kruste und besteht aus dem schweren Gestein Peridotit. Zusammen mit den kontinentalen und ozeanischen Platten bildet er die Lithosphäre.
F:Was sind die Merkmale und die Zusammensetzung des Erdkerns? A:Der Erdkern besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel, seine Temperatur beträgt etwa 5000-6000 °C, ähnlich wie die Photosphäre der Sonne. Seine Zusammensetzung könnte aufgrund des hohen Drucks und der hohen Temperatur eine Mischung aus Flüssigkeit und Kristallen sein.
