Die Erde hat eine geschichtete innere Struktur, die aus Milliarden von Jahren der Gravitationsdifferenzierung und der Abkühlung des Planeten resultiert. Jede Schicht, von der Kruste bis zum Kern, hat unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften. Diese Merkmale bestimmen die Tektonik, den Vulkanismus, das Magnetfeld und die inneren Bewegungen des Planeten.
Die Erdkruste ist die starre äußere Schicht. Es ist in kontinentale Kruste, granitisch und dicker, und ozeanische Kruste, basaltisch und dünner, unterteilt. Die Kruste enthält Mineralien, die für den geochemischen Kreislauf wichtig sind, darunter Silizium, Aluminium und Eisen. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung von Kontinenten und der Dynamik tektonischer Platten.
Hinweis: :
Die kontinentale Kruste kann unter Gebirgszügen bis zu 70 km tief sein, während die ozeanische Kruste typischerweise nicht tiefer als 10 km ist. Unterschiede in Dichte und Zusammensetzung beeinflussen die Subduktion und die Bildung von Meeresrücken.
Der Mantel liegt unter der Kruste und erstreckt sich bis zum äußeren Kern. Es besteht aus Silikatgestein, das reich an Magnesium und Eisen ist. Der teilweise duktile obere Mantel ermöglicht diesKonvektion, der Treiber der Plattentektonik und verantwortlich für den Hot-Spot-Vulkanismus. Der untere Mantel ist steifer, kann sich aber unter hohem Druck langsam verformen.
Hinweis: :
Der obere Erdmantel kann eine Tiefe von 660 km erreichen, der untere Erdmantel etwa 2.200 km. Die Konvektionsgeschwindigkeit im oberen Erdmantel beträgt einige Zentimeter pro Jahr und reicht aus, um eine Kontinentaldrift und die Bildung von Landformen und Bergen zu verursachen.
Der Erdkern umfasst dieäußerer Kernund dieinnerer Kern. Es besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel. Die konvektiven Bewegungen des äußeren Kerns erzeugen das Erdmagnetfeld, das den Planeten vor Sonnenwinden und kosmischer Strahlung schützt.
Hinweis: :
Der äußere Kern kann eine Reichweite von ca. 2.200 km erreichen, der innere Kern kann eine Reichweite von ca. 1.220 km erreichen. Die Temperatur des inneren Kerns übersteigt 5.000 K, vergleichbar mit der Temperatur der Sonnenoberfläche. Der Druck dort erreicht etwa 360 GPa, wodurch das Eisen trotz der hohen Temperatur erstarrt.
| Schicht | Dicke (km) | Hauptkomposition | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Kontinentale Kruste | 30 bis 70 | Granit | Stark und starr, unterstützt Kontinente und die Artenvielfalt auf der Erde |
| Ozeanische Kruste | 5 bis 10 | Basalt | Dünn, bildet den Meeresboden und wird durch Subduktion recycelt |
| Oberfell | ~660 | Silikate, reich an Mg und Fe | Teilweise duktil, treibende Kraft der Tektonik und des Vulkanismus |
| Unteres Fell | ~2.200 | Dichte Silikate | Hohe Steifigkeit, überträgt seismische Wellen und stützt den Kern |
| Äußerer Kern | ~2.200 | Eisen und Nickel (flüssig) | Flüssigkeit, erzeugt das Magnetfeld und beeinflusst den Geodynamo |
| Interner Kern | ~1.220 | Eisen und Nickel (fest) | Fester, hoher Druck, zentrales Herz und thermisches Gedächtnis des Planeten |
Der äußere Kern der Erde ist flüssig, während ihr innerer Kern fest ist. Dies mag paradox erscheinen, da der innere Kern heißer ist. Der Schlüssel liegt im Druck: Je tiefer man vordringt, desto größer ist der Druck. Dieser Druck zerkleinert das Metall und zwingt es, trotz der extremen Hitze fest zu bleiben. Im äußeren Kern ist der Druck weniger groß, sodass sich Eisen und Nickel wie eine Flüssigkeit verhalten können.
Dieser Zustandsunterschied ist entscheidend: Die Flüssigkeit aus dem äußeren Kern erzeugt Konvektionsbewegungen, die das Erdmagnetfeld erzeugen, den Planeten vor Partikeln der Sonne schützen und das Leben, wie wir es kennen, ermöglichen.