Warum ist der Erdkern heiss?
Hallo Leute.
Die Sonne ist ja so heiss, da sie ihre Energie durch Kernfusion erzeug, also das Verschmelzen von Wasserstoff zu Helium unter extremen Temperaturen und Druck.
Doch wie ist das Bei unserem Erdkern und den umliegenden Schichten?
Wie wird dort die Energie erzeugt?
4 Antworten
Die Erde ist von Geburt an heiß, weil sie durch das Zusammenstürzen kleinerer Brocken entstanden ist. Was selbst kleine Brocken anrichten, konnte man in Tunguska und Tscheljabinsk beobachten. Der Brocken, der vor 66 Mio Jahren die Dinosauerier auslöschte und zumindest dazu beitrug, war wohl nur etwas über 10 km groß. Beim Aufprall wir einfach eine große Menge Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt.
Dass die Erde gut 4½ Mrd Jahre nach ihrer Entstehung im Kern immer noch heiß ist, hat 2 Gründe, erstens die schiere Größe, denn auch ohne gute Wärmeisolation dauert es, Wärme über tausende Kilometer abzuleiten. Der Mantel ist auch eher zähflüssig, sodass Strömungen langsam sind. Zweitens wird auch ständig Wärme produziert, auf 3 Arten, deren Anteil ich nicht kenne: Radioaktive Zerfallsprozesse, Gezeitenkräfte und Erstarrungswärme am Übergang fester innerer Kern zu flüssigem äußeren Kern.
Wegen des Drucks. Der ist so jenseits von gut und böse, dass Eisen dort noch bei 6000 Grad fest ist, wo es bei "normalem" Druck längst gasförmig wäre.
Bei sehr hohem Druck ist auch Wasser noch bei einigen hundert Grad fest. PLUS nach Celsius-Skala.
Daraus schließe ich also: Druck ~ schmelztemperatur?
Proportional ist das nicht unbedingt, aber gewisse deutliche Abhängigkeiten gibt es da schon. Hängt auch vom Stoff ab und den Gittertypen im festen Zustand.
Ein Thema, worüber man Bände schreiben könnte, aber ich nicht.
Der hohe Druck führt zur Verfestigung des inneren Erdkerns. Sorry die Kommentare waren verdeckt, als ich meinen schrieb.
Meine Antwort samt Kommentaren war noch nicht da, als du deine Antwort schriebst. Nix verdeckt.
Die Wärme des Erdkerns kommt aus mehreren Quellen. Zunächst gibt es die Restwärme, die bei der Enstehung der Erde übrig geblieben ist. Durch die Erdkruste und den Erdmantel wird diese Wärme teilweise isoliert. Dann gibt es die Wärme, die beim radioaktiven Zerfall der instabilen Elemente entsteht und dann gibt es noch die Wärme, die durch die inneren Gezeiten der Erde durch die Gravitationswirkung des Mondes entsteht. Die Gezeiten am Meer sind allgemein bekannt, aber auch das Innere der Erde unterliegt diesen Kräften, so dass sich auch auf den Kontinenten die Erde zwei Mal pro Tag um etwa 0,5 m hebt und senkt. Davon merken wir nichts. Aber dies bewirkt eine gewaltige innere Reibung und damit einen Teil der Wärme, die die Erde durch die ständige Abkühlung nach außen abgibt.
Die Schichten des Erdinnern ist in dem folgendem Ausschnitt aus meinem alten Unterrichtskonzept dargestellt. Die Dicke der Schichten ist aber nicht im richtigen Verhältnis wiedergegeben.
Der Erdkern ist heiß, weil er aus Gestein und Metall besteht, das bei hohen Temperaturen und Drucken vor Millionen von Jahren gebildet wurde. Der Kern besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel und ist ungefähr 5600 Grad Celsius heiß. Die Energie, die im Erdkern erzeugt wird, stammt hauptsächlich aus der radioaktiven Zerfallsenergie von Elementen wie Uran, Thorium und Krypton, die im Kern vorkommen. Diese Elemente zerfallen radioaktiv und geben dabei Wärmeenergie ab, die im Kern gespeichert wird.
Das ist noch die Energie, die seit der Entstehung der Erde übrig ist. Die Erde kühlt sich aber im Laufe der Jahrmillionen immer weiter ab, bis sie irgendwann komplett erstarrt.
Warum sollte der innere Kern fest sein, wenn er heisser als der äußere ist?