Warum kühlt der Erdkern nicht aus und ist noch 6000 Grad heiss,woher bezieht er seine Energie?
11 Antworten
Der kühlt aufgrund der großen Masse und des hohen Drucks nicht so schnell aus. Der hohe Druck entsteht durch die Gravitation zum Erdinnern, eine Kraft die uns auch als Schwerefeld oder Schwerkraft bekannt ist und uns auf der Erde stehen läßt, damit wir nicht davon schweben.
Das werden nukleare Vorgänge sein, also Kernspaltung. Zumindest ein Großteil der Geothermie stammt aus radioaktiven Zerfallsprozessen, allerdings angeblich hauptsächlich aus dem Erdmantel.
(Woher will man denn eigentlich wissen, ob die Wärme tatsächlich im Erdmantel entstanden ist, oder ob sie im Erdkern entstanden ist und dann an den Erdmantel übertragen wurde?)
Heute stammt immer noch der größere Teil der Wärmeleistung aus dem radioaktiven Zerfall der langlebigeren Nuklide im Mantel, 235U und 238U, 232Th und 40K. Der Beitrag jedes Nuklids wird berechnet aus der Zerfallsenergie und der Zerfallsrate; diese wiederum aus der Halbwertszeit und der Konzentration. Konzentrationen im Mantel sind der Messung nicht zugänglich, sondern werden aus Modellen der Gesteinsbildung geschätzt. Es ergibt sich eine Leistung aus radioaktivem Zerfall von etwa 20 bis 30 Terawatt oder 40 bis 50 kW/km2. Der gesamte Erwärmestrom aus radioaktiven Zerfallsprozessen beträgt etwa 900 EJ pro Jahr. Dies entspricht wiederum einer Leistung von etwa 27,5 Terawatt für die gesamte Erde. Seit kurzem werden Zerfallsraten mittels Neutrinodetektoren auch direkt gemessen, in Übereinstimmung mit dem bekannten Ergebnis, allerdings noch sehr ungenau, ±40 %.
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Geothermie#Ursprung_geothermischer_Energie
Ich wüsste nicht, weshalb man davon ausgehen sollte, dass die Energie aus dem Erdkern nicht aus radioaktiven Zerfallsprozessen stammt. Das heißt aber nicht, dass man sich sicher ist, dass sie tatsächlich aus radioaktiven Zerfallsprozessen stammt.
Hallo Beschbarmak83,
Das hat mehrere gründe, welche zusammenspielen.
1. Der Feste Erdmantel und die Atmosphäre sind ein guter Isolator und halten die Temperaturen des Weltraumes vom Planeten fern. Wäre es nicht so würde auch der Erdmantel auf Minus Temperaturen abkühlen und wärme aus den oberen Kernbereichen Bereichen ziehen.
2. Es finden immer noch Zerfallsprozesse von Radioaktiven Elementen statt und erwärmen somit weiter den Kern oder das innere der Erde allgemein.
3. Da die Erde einen Mond hat und auch die Umlaufbahn nicht 100% rund ist, plus der Tatsache das es noch andere Planeten im System gibt, wird die Erde durch Induktion und Gravitation (Gezeiten Kräfte) welche auf den Gesamten Planeten wirken erwärmt. Jedoch sind wohl nur die Auswirkungen des Mondes wirklich erwähnenswert.
4. Da die Erde eine kritische Größe überschritten hat, oder eine Kritische Masse, ist der Druck im Kern (glaube etwa 3,5 Millionen bar) so groß das sich das die Atome vom Eisen, zum Beispiel, selbst bei etwa 7000 Grad nicht mehr bewegen können und somit das Metall trotz der Temperaturen erstarrt. Bei diesem Vorgang geben die Atome, so weit ich gehört habe wärme ab, welche wiederum das Erdinnere warm halten.
5. Hinzu kommen noch eventuelle unbekannte oder bisher vernachlässigte Prozesse und welche die ich vergessen habe.
Man kann davon ausgehen das die Erde mit fortschreitenden Jahrmillionen immer schneller abkühlen tut, da sich der Mond immer weiter entfernt und dessen Wirkung immer mehr abnimmt.
Gruß Plüsch Tiger
Einfach den Verlinkten Usernamen Markieren und kopieren, dann einfügen. Das macht der Editor bei verlinkten Namen scheinbar automatisch. Siehe dein Name vom Kommentar den ich Kopiert habe.
Kommentar von Willibergi <---
= Hallo Willibergi
Wenn ich ein einfaches Wort wie deinen Username am Schluss kopiere würde er normal angezeigt. Normalerweise nehme ich auch die wenn sie da sind, um das mit dem Link zu umgehen.
Willibergi
Kein schlechter Beitrag, aber ...
1. Der Feste Erdmantel und die Atmosphäre sind ein guter Isolator und halten die Temperaturen des Weltraumes vom Planeten fern. Wäre es nicht so würde auch der Erdmantel auf Minus Temperaturen abkühlen und wärme aus den oberen Kernbereichen Bereichen ziehen.
Der Weltraum mit seinem nicht perfekten, aber doch sehr guten Vakuum ist sicher ein besserer Isolator, als Erdmantel und Atmosphäre es sind.
Wärmeleitung geschieht letztlich durch Impulsübertrag zwischen Teilchen durch elastische Stöße. Wo kaum Teilchen sind, gibt es kaum Wärmeleitung. Aus diesem Grund werden Isoliergefäße (z. B. Dawars) auch evakuiert.
Kein schlechter Beitrag, aber ...
Danke.
Ich denke ich weiß was du sagen willst, doch glaube ich das man das, was wir innerhalb einer Atmosphäre zum Dämmen und isolieren nehmen nicht pauschal mit Planetaren Maßstäben nutzen können.
Zumal es ja die Atmosphäre ist, welche im Zusammenhang mit den Gasen (Methan und CO2) und Sonneneinstrahlung für Temperaturen um den Gefrierpunkt sorgt und somit keine unter -270 Grad Celsius auf dem äußeren Erdmantel treffen. So weit ich weiß neigen Temperaturen ja sich anzugleichen und demnach müsste bei einem kalten Mantel sich auch das innere der Erde schneller abkühlen als bei warmen Mantel.
Die Venus ist, wenn ich mich nicht irre, das beste Beispiel dafür. Deren Oberflächentemperatur liegt bei etwa 500 Grad und man hat herausgefunden, das deren Oberflache sich scheinbar in Regelmäßigen abstanden erneuert. Damit das Möglich ist, dürfte eine menge Energie aus dem Planeten inneren nötig sein, egal ob die Erneuerung durch Vulkanische Aktivität kommt oder durch das aufschmelzen der gesamten Kruste. Ich weiß allerdings nicht wie es Temperatur mäßig im Kern bei ihr aussieht.
Wie so oft im Leben dürftest es auch hier nicht die eine Ursache dafür geben dass das Erdinnere nach viereinhalb Jahrmilliarden noch so heiß ist. Die schiere Größe und Langsamkeit der Abkühlung wird es auch nicht sein.
Es gibt im wesentlichen drei Punkte:
- Radioaktivität (die meisten Radionuklide, besonders schwere Alphastrahler, werden sich im Erdinneren gesammelt haben da ihre Dichte recht hoch ist),
- Gezeitenreibung (durch die Drehung der Erde um die eigene Achse im inhomogenen G-Feld der Sonne und im schwächeren, aber noch inhomogeneren des Mondes) und
- Erstarrungswärme (der äußere Erdkern ist flüssig, der innere hingegen soll trotz der hohen Temperatur fest sein, weil der Druck enorm ist; der Kern kühlt aber erst aus, wenn auch der äußere Kern erstarrt ist).
Viele Wissenschaftler glauben übrigens, dass die Erde für Leben ungeeignet sein wird, wenn das Innere erstarrt ist. Das gilt selbst dann, wenn die Sonne bis dahin noch nicht wesentlich heller sein sollte, als sie heute ist.
Sauerstoff ist in der oberen Atmosphäre rar (d.h. sehr viel rarer als Wasserstoff), weil Sauerstoff mit der 16 Mal höheren Masse nach oben hin viel schneller auadünnt.
Polarlichter gibt es nur da wie der Name schon sagt wo die Magnetpole sind! Da werden die Sonnenwindteilchen (bzw ein verschwindnend geringer Bruchteil) senkrecht indie Athmosphäre gelenkt und hauen auch senkrecht auf die Luftmoleküle. Bei dem Stoß verwenden sie ihne Energie zur Ionisation bzw Anregung derselben, die deswegen leuchten. So wird die Energie abgebaut. Ohne Magnetfeld treffen sie tangential auf die Athmosphäre und können die sehr dünn eOberathmosphäre mitreißen und sie so immer mehr ausdünnen. Zum Thema Venus: Deren Athmosphäre besteht aus schweren Molekülen wie fast nur CO2, SO2 etc. die auch ständig vulkanisch (zumindest noch) nachströmen. Diese Gase können sich halten. Und Thema Mars: Der hat noch CO2 in der Azhmosphäre, aber sehr wenig, alle anderen leichten Gase hats schon verschlagen.
ich frage mich immer, warum die Venus eigentlich ihre Atmosphäre nicht verliert. Die hat kein nennenswertes Magnetfeld.
die Venus hat fast die selbe Masse wie die Erde, und die Erde hat genau die Masse die ein Planet haben muss um eine optimale Atmosphere zu haben, deswegen hat der Mars weil er so klein ist nur eine dünne Atmosphere, spielen wir mal kurz Star Trek, wenn es einem gelingen würde den Mars mit Gesteinsmasse Asteroiden so anzureichern, das er die gleiche Masse wie die Erde bekommen würden, dann hätte man die 2. Erde geschaffen, ist aber etwas lange bis das dauert
Die Frage wäre wie das machen. Selbst wenn man ihn mit genügend Asteroiden bombardieren würde, wäre er am ende eine Magma Kugel. Wenn man sie einfach nur langsam hinauf prallen lassen würde, würde man ein porige Oberfläche haben und dennoch wohl ein erkalteten Kern. Zudem müsste man auch ein wenig auf die Zusammensetzung der Asteroiden achten und deren Größe.
Wenn man den Mars zu einer 2 Erde machen wollte und bei Star Treck bleibt, müsste man die Gravitation künstlich erhöhen und dem Planeten vielleicht einen vernünftig Großen Mond geben der Für Gezeitenkräfte und höheren Temperaturen im Kern sorgt. Doch da der Mars wohl erkaltet ist würde selbst das sein Magnetfeld wohl nicht so schnell wieder bringen.
Terraforming auf Basis unserer Lebens Notwendigkeiten sind Grenzen gesetzt. Letztlich ist in den Dimensionen, einige der größten Hindernisse, Technologie und Zeit.
Richtig, was dann passiert sieht man am Mars! Ohne flüssigen äußeren Kern bricht das Magnetfeld zusammen. Dann bläst der Sonnenwind die Athmosphäre weg und die Sonnenwindteilchen vernichten sämtliches Leben.
Dann bläst der Sonnenwind die Athmosphäre weg
Sicher?
Der Sonnenwind hat doch kaum Dichte.
Die Atmosphäre wird, soweit ich weiß, hauptsächlich gravitativ gebunden. Der Mars hat nur ein zehntel der Masse der Erde.
Das würde natürlich nicht von jetzt auf gleich passieren! Aber die äußeren Schichten werden nach und nach abgetragen, einfach weil die Sonnenwindteilchen den Luftmolekülen soviel bewegungsenergie übertragen dass sie Fluchtgeschwindigkeit erreichen. So geht die Athmosphäre Schicht um Schicht weg.
Es trifft ja auch jetzt Sonnenwind auf die Atmosphäre. Deshalb gibt's ja Polarlichter. Eben nur ... weniger.
Ich denke durchaus, dass wir Materie ins Weltall verlieren. Andererseits fangen wir aber vermutlich auch welche ein, oder? Ist der Raum nicht mit Wasserstoff (in sehr geringer Dichte) "gefüllt"? Ich denke, den "fängt" unser Planet durchaus ein. In der Atmosphäre wird er dann wohl relativ schnell zu Wasser oxidiert, deswegen gibt es keine Knallgasexplosion. ;-)
Direkt in den Erdkern konnte man leider noch nicht so präzise gucken, dass man weiß, was sich da abspielt. So gibt es z.B. auch die Vermutung, im Erdkern könnten sich schwere Elemente, wie z.B. Uran, angereichert haben und deren radioaktiver Zerfall würde die Erde von Innen aufheizen.
Passt jetzt nicht zum Thema, aber wie hast du denn den Link da reinbekommen?
LG Willibergi