Warum haben die Erdschichten verschiedene Aggregatszustände?
Warum haben die Erdschichten verschiedene Aggregatszustände wie z.B. Erdkruste fest und äußerer Kern flüssig usw.? Und wie lassen sich die Aggregatszustände erklären und wie kann man sie bestimmen?
3 Antworten
Und wie lassen sich die Aggregatszustände erklären
Die feste Erdkruste ist klar: Einfach feste Materie, also Gestein und dergleichen.
Aber dann wird's kniffliger. Materie, auch jene aus der die Erde besteht, ist schwer. Die oberen Schichten drücken schwer auf die tiefer liegenden Schichten, sodass dort ein hoher Druck herrscht. Wenn du Druck auf Materie ausübst, wird sie warm. Das merkst du zum Beispiel, wenn du den Reifen deines Fahrrades aufpumpst: Die Pumpe wird warm, weil die Luft beim Zusammendrücken warm wird.
Genau das passiert auch mit der Materie, aus der die Erde besteht: durch den Druck der jeweils äußeren Schichten sind die tiefer liegenden Schichten sehr heiß, und zwar heißer als ihr Schmelzpunkt. Wenn etwas heißer ist als der Schmelzpunkt, ist es normalerweise flüssig. Aus diesem Grund sind große Teile des Erdinneren flüssig.
"Flüssig" bedeutet aber, dass sich die Atome ein Bisschen bewegen können. Dazu brauchen sie Platz. Und wenn du immer stärkeren Druck auf Materie ausübst, ist sie irgendwann so stark zusammen gedrückt, dass die Atome eben keinen Platz mehr haben, sich zu bewegen. Dann liegt zwar die Temperatur über dem Schmelzpunkt, aber die Materie kann nicht flüssig sein.
Und genau das ist beim Erdkern der Fall: Eigentlich heiß genug um flüssig zu sein... aber aufgrund des hohen Drucks, den das Gewicht der höheren Schichten ausübt, trotzdem fest.
und wie kann man sie bestimmen?
Das lässt sich recht einfach berechnen. Man kann ja aufgrund des Erdradius' (6370 km) ganz gut abschätzen, wie viel Materie über einer fraglichen Schicht liegt... wenn du also sagst "4000 km vom Mittelpunkt entfernt", dann weißt du dass darüber 2370 km Materie liegen. Wenn du eine Ahnung hast, wie schwer diese Materie ist, kannst du den Druck in der betreffenden Schicht berechnen.
Und wie sich ein Material bei einem gegebenen Druck und einer gegebenen Temperatur verhält, kann man auch im Labor untersuchen. Gerade die Metallurgen haben da sehr viel Know-How, die wissen sehr genau was z.B. Eisen bei einer bestimmten Temperatur und bei einem bestimmten Druck macht.
Ansonsten kann man z.B. aus seismographischen Untersuchungen (Schwingungen bei z.B. Erdbeben) recht viele Beobachtungen und Schlüsse ziehen.
Vielen Dank, das war eine sehr hilfreiche und ausführliche Erklärung!
Die Wärme aus dem Innern der Erde kann nirgends hin. Sie bleibt wo sie ist und durch den enormen Druck bleibt es heiß und somit flüssig.
Erdkern heiß also Erdkern geschmlozen flüßig. Logisch
Ich meine alles drum rum. Der Erdkern is ja selbstverständlich fest
Tja... nur dass der innere Erdkern fest ist. Bei 6000 °C, also weit über dem Schmelzpunkt der dort befindlichen Materie.