Erdkern

Dieser Text beschreibt Erdkern.

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 from:5100 till:6371 color:c1  text:"Innerer Erdkern~5100-6371 km"
 from:2900 till:5100 color:c2  text:"Äußerer Erdkern~2900-5100 km"
 from:900  till:2900 color:c3  text:"Unterer Mantel~900-2900 km"
 from:400  till:900  color:c4  text:"Oberer Mantel~400-900 km"
 from:40   till:400  color:c5  text:"Ãœberganszone~40-400 km"
 from:0    till:40   color:c6  text:"Erdkruste~0-40 km" shift:(-10,16)

Der Erdkern ist die Materie in dem und um den Mittelpunkt der Erde. Aufgrund der Ausbreitung von Erdbebenwellen in dem Erdinneren kann man den Erdkern vom ihn umgebenden Erdmantel abgrenzen.

Der Erdkern besteht in dem Gegensatz zu dem Erdmantel und zur Erdkruste gänzlich aus Eisen, Nickel und einigen anderen Metallen. Daneben sind auch noch Schwefel, Sauerstoff und andere Elemente enthalten. Der Erdkern besteht aus einem äußeren, flüssigen, und einem inneren, festen, Kern.

Der innere feste Erdkern vergrößert sich in dem Lauf der Zeit durch Ausfrieren von Material des äußeren Erdkerns. Die dabei frei werdende Energie heizt das Erdinnere auf und treibt die Konvektion in dem Erdmantel und in dem äußeren Erdkern an.

Die Konvektion des äußeren Erdkernes verursacht auch das Magnetfeld der Erde. Über das Zustande kommen von elektrischen Strömen, die das Magnetfeld letztlich hervorrufen, gibt es dabei verschiedene Theorien. Eine direkte Behandlung des Erdkerns ist nicht möglich. Es gibt jedoch einige indirekte Hinweise, aus denen Schlüsse über den Erdkern gezogen werden können:

Das Magnetfeld der Erde weist darauf hin, das es in dem Erdinneren elektrisch leitendes Material geben muss.

Gesteine der Erdkruste und des Erdmantels haben Dichten zwischen 2,5 und 4 g / cm³. Für den gesamten Erdkörper ergibt sich jedoch eine Dichte von etwa 5,5 g / cm³. Daraus ergibt sich, dass es in dem Erdinneren Bereiche mit wesentlich höherer Dichte geben muss.

Eisenmeteoriten sind aus den metallischen Kernen von differenzierten Asteroiden ,d.h. Asteroiden, die ähnlich der Erde aus einem eisenreichen Kern und einem Mantel aus Gestein aufgebaut waren, entstanden, die nach ihrer Entstehung durch Kollisionen zertrümmert wurden.

An der Grenze zwischen Erdmantel und äußerem Erdkern werden Scherwellen entweder ganz in den Erdmantel zurückreflektiert oder durch Brechung in Verdichtungswellen umgewandelt. Ähnliches gilt für die Grenze zwischen äußerem und innerem Erdkern. Da Flüssigkeiten keinen Scherwiderstand haben, können sich Scherwellen in ihnen nicht ausbreiten.

Longitudinalwellen (Kompressions- bzw. Verdichtungswellen oder auch P-Phasen genannt) passieren die Grenze zu dem Erdkern (Kern-Mantel-Grenze) und werden dort gebrochen. Der Erdkern wirkt für P-Phasen, die von einer seismischen Quelle (z.B. Erdbeben oder Explosionen) ausgehen, wie eine Linse die zu einem Brennkreis in ungefähr 145° Entfernung vom Epizentrum führt. Da der Erdkern alle direkten P-Phasen zwischen einer Entfernung von 100° bis 145° durch diesen Effekt ablenkt, bildet sich hier der so genannte Kernschatten. In diesem Kernschatten kann man noch anderen Kernphasen messen z.B. die PKiKP Phase, welche am inneren Erdkern reflektiert wird. Durch die Entdeckung dieser Phase wurde die Existenz des inneren Erdkerns durch Inge Lehmann 1936 nachgewiesen.