Hast Du Dich schon einmal gefragt, wie die Erde von innen genau aussieht? Könnte man sich einfach zur anderen Seite der Erde durchgraben und wie sieht es in der Mitte aus? Show
Schalenbau der Erde – Definition und ErklärungDer Schalenbau der Erde bezeichnet den Aufbau der Schichten im Erdinneren. Die Erde besteht nicht komplett aus dem, was Du an der Oberfläche sehen kannst, sondern ist aus unterschiedlichen Schichten zusammengesetzt. Manche davon sind sogar flüssig! Die einzelnen Schichten mit ihren Merkmalen werden im Folgenden genauer erklärt: Aufbau der Erde – SchalenbauDie Erde kann in drei Hauptschichten unterteilt werden:
Du kannst Dir den Aufbau der Erde wie einen durchgeschnittenen Apfel vorstellen: Die oberste Schicht ist die harte Schale. Das Fruchtfleisch des Apfels kannst Du mit dem Mantel der Erde vergleichen, unter dem der Erdkern beziehungsweise das Kerngehäuse des Apfels liegt. Die Erdschichten unterscheiden sich in ihren Temperaturen, Gesteinsarten und Aggregatzuständen. Der Aggregatzustand ist der physische Zustand eines Stoffes: entweder fest, flüssig oder gasförmig. Manche Erdschichten sind fest und andere sind flüssig. Zwischen diesen Schichten ändert sich schlagartig der Aggregatzustand. Dieses Phänomen nennt man Diskontinuität. Die Erdkruste bzw. SchaleDie Erdkruste wird auch Schale der Erde genannt und ist mit großem Abstand die dünnste aller Erdschichten. Sie bildet die äußere, feste Hülle der Erde und kann in zwei Typen unterteilt werden:
Die zwei Arten der Erdkrusten unterscheiden sich in ihrer Tiefe, ihrer Gesteinszusammensetzung und Dichte. Zusammen bilden sie einen Teil der Lithosphäre. Die Lithosphäre ist der äußere, harte Teil der Erde. Dabei ist sie nicht kompakt, sondern in kleine bewegliche Platten zerlegt. Die Lithosphäre umfasst die Erdkruste und einen Teil des oberen Erdmantels. Die Erde wird also nicht nur in ihren Schichten, sondern auch in Sphären eingeteilt, die sich in ihren materiellen Eigenschaften unterscheiden. Zu der Lithosphäre gibt es auch eine weitere Erklärung, die alle wichtigen Informationen zum Thema enthält! Die kontinentale ErdkrusteDie kontinentale Erdkruste ist im Durchschnitt 35 Kilometer dick. Unter Gebirgen kann sie allerdings auch weit in die Tiefe ragen, sodass die zum Beispiel am Himalaya Gebirge eine Dicke von 70 km hat. An diesen untersten Stellen der Erdkruste kann ihre Temperatur schon bis zu 1100 °C betragen. Die kontinentale Erdkruste besteht hauptsächlich aus den Gesteinen Granit und Gneis und beinhaltet im Vergleich zu der ozeanischen Kruste viel Aluminium und Silicium. Diese Gesteinsmischung hat eine Dichte von 2,7 g/cm3. Die ozeanische ErdkrusteDie ozeanische Erdkruste liegt – wie der Name bereits verrät – unter den Ozeanen der Erde. Sie ist im Vergleich zur kontinentalen Erdkruste viel dünner, da sie durchschnittlich nur 8 km dick ist. Selbst an ihre mächtigsten Stellen, die eine Dicke von 20 km betragen können, ist sie noch viel schmaler als die durchschnittliche Dicke der kontinentalen Kruste. Die ozeanische Kruste besteht hauptsächlich aus Basalt und Gabbro und hat eine Dichte von 3,0 g/cm3. Die Dichte der ozeanischen Kruste ist höher als die der kontinentalen Erdkruste, was einen entscheidenden Unterschied in der Plattentektonik ausmacht: wenn eine leichte kontinentale Platte der Erdkruste auf die ozeanische Erdkruste trifft, taucht die ozeanische Platte nach unten ab, da sie wegen ihrer höheren Dichte schwerer ist. Zu der Plattentektonik, also den Bewegungen der ozeanischen und kontinentalen Kruste erfährst Du mehr in einer anderen Erklärung! Der ErdmantelUnter der Erdkruste liegt der Erdmantel, der etwa 84 % des ganzen Erdvolumens ausmacht. Er unterteilt sich in den oberen und unteren Erdmantel. Der obere ErdmantelDer obere Erdmantel ist bis zu 700 km dick und beträgt eine Temperatur von 1200 bis 1500 °C. Das Besondere an dieser Schicht ist, dass sie zweigeteilt ist: Der obere Teil des oberen Erdmantels besteht aus festem Gestein, das mit zur Lithosphäre gehört. Die feste Lithosphäre schwimmt auf dem unteren Teil des oberen Erdmantels. Dieser Teil umfasst seine eigene Sphäre, dieAsthenosphäre. Die Asthenosphäre besteht aus Magma, die langsam und zähflüssig zirkuliert. Die Asthenosphäre entsteht dadurch, dass das Gestein bei den hohen Temperaturen von 1200 - 1500 °C schmilzt und beweglich wird. Diese Beweglichkeit des Gesteins heißt Mantelkonvektion und sie verursacht die Bewegung der Erdplatten. Die Mantelkonvektion wird in einer anderen Erklärung ausführlich beschrieben. Der untere ErdmantelDer untere Erdmantel reicht bis zu 2900 km in die Tiefe. Er wirkt zwar fest, aber tatsächlich bewegt er sich – allerdings so langsam, dass man die Konsistenz ungefähr mit zähem Karamell vergleichen kann. Die Temperaturen im unteren Erdmantel steigen auf 1900 - 3700 °C an. Der untere Erdmantel bildet die komplette Mesosphäre. In diesem Zusammenhang ist die Mesosphäre eine der Erdsphären, da sie sich innerhalb der Erde befindet. Sie ist nicht zu verwechseln mit der gleichnamigen Luftatmosphäre, die sich um die Erde herum sammelt! Der ErdkernDer Erdkern ist das Zentrum des Erdinneren und besteht aus Eisen und Nickel. Obwohl er nur ein Sechstel des Erdvolumens ausmacht, entspricht er durch seine hohe Dichte einem Drittel der Erdmasse. Er lässt sich in den flüssigen, äußeren und den festen, inneren Erdkern unterteilen. Der äußere ErdkernDer äußere Erdkern ist durch die hohen Temperaturen von 3000° - 5000 °C flüssig und endet teilweise erst bei einer Tiefe von 5000 km. Zu den Metallen Eisen und Nickel mischen sich hier noch Sauerstoff und Schwefel. Das Besondere am äußeren Erdkern ist, dass er der Hauptverantwortliche für den Erdmagnetismus ist! Das magnetische Feld der Erde wird überwiegend durch das heiße, flüssige Eisen erzeugt, was im äußeren Erdkern umherfließt. In einer anderen Erklärung findest Du den genauen Prozess zum Erdmagnetismus. Der innere ErdkernDarunter liegt der innere Erdkern ab einer Tiefe von 5000 km und reicht bis zum Erdmittelpunkt bei 6371 km. Die Metalle Nickel und Eisen, aus denen der Erdkern besteht, schmelzen normalerweise bei etwa 1500 °C. Dennoch ist der innere Kern fest, obwohl Temperaturen von bis zu 5000 °C bestehen! Der innere Erdkern ist ungefähr so heiß wie die Oberfläche der Sonne! Der feste Zustand des Kerns ist nur möglich, da der Druck in dieser Tiefe die Metalle zusammenpresst und die Schmelztemperatur, also ab wann ein Stoff zu schmelzen beginnt, erhöht.Im inneren Erdkern befindet sich der heißeste Punkt der Erde, da die Hitze hier kreiert wird. Schalenbau der Erde – TemperaturDie Hitze im Erdkern ist noch ein Überbleibsel von der Entstehung der Erde - durch viele massive Meteoriteneinschläge wurde durch die Kraft des Aufpralls eine enorme Hitze geschaffen. Diese Hitze kühlt ab, allerdings sehr langsam. Dieser Abkühlprozess wird dadurch verlangsamt, dass die Hitze nur schwer durch die ganzen Schichten der Erde, insbesondere durch die harte Lithosphäre, nach außen abgeben wird. Zusätzlich wird im Erdinneren noch Wärme nachproduziert: Der Erdkern enthält viele radioaktive Stoffe, die langsam zerfallen und dabei Hitze abgeben. Dadurch dauert es noch Milliarden von Jahren, bis die Erde ausgekühlt ist. Schalenbau der Erde – TabelleUm alle Daten und Fakten zu den Schichten der Erde übersichtlich zusammenzufassen, findest Du in dieser Tabelle eine Übersicht zu den Schichten:
Schalenbau der Erde - Das Wichtigste
Nachweise
Ist der Erdmantel flüssig oder fest?Unter der Kruste befindet sich das „Fruchtfleisch“ – der fast 3000 Kilometer mächtige Erdmantel aus schwerem zähflüssigem Gestein.
Welche Konsistenz hat der obere Erdmantel?Hier schmelzen bei Temperaturen um 1.200 - 1.500 °C und einem Druck von 300 - 500 kbar die Gesteine teilweise auf (etwa 1 - 2 % Schmelze) und bilden eine plastische Fließzone. Der obere Erdmantel hat eine Dichte von 3,1 - 4,2 g/cm³.
Welchen Aggregatzustand hat der obere Erdmantel?Aufbau der Erde: Erdschichten. Welche Schichten der Erde sind flüssig?Der innere Erdkern besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel. Er ist zwar der heißeste Teil in der Weltkugel, aber trotzdem fest: Die anderen Erdschichten pressen ihn unter gigantischem Druck zusammen. An ihn schließt sich der äußere Kern an. Er setzt sich ebenfalls aus Eisen und Nickel zusammen, ist aber flüssig.
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Ist der obere Erdmantel flüssig oder fest
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