Erdschichten: Woraus besteht die Erde?

Die Erde ist einzigartig unter den bekannten Planeten: Sie hat eine Fülle von Wasser. Andere Welten – darunter einige Monde – haben Atmosphären, Eis und sogar Ozeane, aber nur die Erde hat die richtige Kombination, um Leben zu erhalten.Die Ozeane der Erde bedecken etwa 70 Prozent der Planetenoberfläche mit einer durchschnittlichen Tiefe von 2,5 Meilen (4 Kilometer). Süßwasser existiert in flüssiger Form in Seen und Flüssen und als Wasserdampf in der Atmosphäre, was einen Großteil des Erdwetters verursacht.

Die Erde hat mehrere Schichten. Die Ozeanbecken und die Kontinente bilden die Kruste, die äußerste Schicht. Die Erdkruste ist zwischen drei und 46 Meilen (fünf und 75 km) tief. Die dicksten Teile befinden sich unter den Kontinenten und die dünnsten Teile befinden sich unter den Ozeanen.

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Kruste

Nach „Essentials of Geology“ (7. Aufl., Prentice Hall, 2000) von Frederick K. Lutgens und Edward J. Tarbuck besteht die Erdkruste aus mehreren Elementen: Sauerstoff, 46,6 Gewichtsprozent; Silizium, 27,7 Prozent; Aluminium, 8,1 Prozent; eisen, 5 Prozent; Kalzium, 3,6 Prozent; Natrium, 2,8 Prozent, Kalium, 2,6 Prozent und Magnesium, 2,1 Prozent.

Die Kruste ist in riesige Platten unterteilt, die auf dem Mantel, der nächsten Schicht, schwimmen. Die Platten sind ständig in Bewegung; sie bewegen sich etwa mit der gleichen Geschwindigkeit wie Fingernägel wachsen, nach NASA. Erdbeben treten auf, wenn diese Platten gegeneinander schleifen. Berge bilden sich, wenn die Platten kollidieren, und tiefe Gräben bilden sich, wenn eine Platte unter eine andere Platte gleitet. Plattentektonik ist die Theorie, die die Bewegung dieser Platten erklärt.

Mantel

Der Mantel unter der Kruste ist etwa 1.800 Meilen tief (2.890 km). Es besteht hauptsächlich aus Silikatgesteinen, die reich an Magnesium und Eisen sind. Intensive Hitze lässt die Felsen aufsteigen. Sie kühlen dann ab und sinken zurück zum Kern. Es wird angenommen, dass diese Konvektion — mit der Konsistenz von Karamell — die Bewegung der tektonischen Platten verursacht. Wenn der Mantel durch die Kruste drückt, brechen Vulkane aus.

Kern

Im Zentrum der Erde befindet sich der Kern, der aus zwei Teilen besteht. Der feste, innere Eisenkern hat laut NASA einen Radius von etwa 760 Meilen (etwa 1.220 km). Es ist von einem flüssigen, äußeren Kern aus einer Nickel-Eisen-Legierung umgeben. Der äußere Kern ist etwa 1.355 Meilen (2.180 km) dick. Der innere Kern dreht sich mit einer anderen Geschwindigkeit als der Rest des Planeten. Es wird angenommen, dass dies das Erdmagnetfeld verursacht. Wenn geladene Teilchen des Sonnenwinds mit Luftmolekülen über den Magnetpolen der Erde kollidieren, leuchten die Luftmoleküle und verursachen die Polarlichter — das Nord- und Südlicht.

Erde, Venus und Mars

Um die Zusammensetzung und Geschichte der Erde besser zu verstehen, vergleichen Geologen unseren Planeten manchmal mit anderen felsigen Planeten in unserem Sonnensystem. Die Venus ist ähnlich groß wie die Erde und etwas näher an der Sonne, während der Mars nur etwa halb so groß ist wie die Erde. Obwohl mehrere Raumschiffe zur Venus und zum Mars geschickt wurden, wissen wir noch sehr wenig über ihr Inneres. Die InSight-Mission wird voraussichtlich 2018 starten, um einen tiefen Bohrer in die Marsoberfläche zu bohren und mehr Informationen über das Innere zu liefern. Einige geplante Rover führen auch langwierige Bohrungen durch, wie der ExoMars-Rover, der 2020 startet.Die Venus hat eine extrem dichte Atmosphäre, die sichtbares Licht daran hindert, die Oberfläche zu erreichen, was bedeutet, dass sie Radar benötigt, um die Oberfläche zu betrachten. Die Oberfläche erscheint frisch und jung — nicht mehr als 500 Millionen Jahre alt — aufgrund der vulkanischen Aktivität auf der höllisch heißen Oberfläche der Venus. Während die Venus wahrscheinlich eine erdähnliche Kruste, einen Erdmantel und einen Erdkern hat, ist ihr Magnetfeld im Vergleich zur Erde sehr schwach. Dies kann daran liegen, dass sich der Kern träge dreht, um das Magnetfeld zu erzeugen, oder daran, dass überhaupt kein Kern vorhanden ist.Der Mars ist ein kalter Planet, dessen Atmosphäre nicht dick genug ist, um flüssiges Wasser an die Oberfläche fließen zu lassen (obwohl salziges Wasser eine Möglichkeit ist). Es hat eine Kruste, die von Staub bedeckt ist; Es wird angenommen, dass die Kruste fest ist, ohne Plattentektonik. Dies ermöglichte es dem Mars, riesige Vulkane wie Olympus Mons auf seiner Oberfläche aufzubauen. Die Marsvulkane scheinen jedoch zu schlafen – warum ist noch wenig verstanden. Unter der Oberfläche, Mars hat wahrscheinlich einen Mantel und einen Kern; da der Mars kein globales Magnetfeld hat, dreht sich der Kern wahrscheinlich nicht.

Zusätzliche Berichterstattung von Elizabeth Howell, Space.com mitwirkender.