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Die Erde besteht aus fünf Bereichen ("Sphären"): Der erste, gasförmige,
ist die Atmosphäre. Der zweite Bereich, die Hydrosphäre, ist flüssig. Dritter,
vierter und fünfter Bereich sind die Lithosphäre, der Erdmantel und der Erdkern.
Die Lithosphäre, die hauptsächlich aus der starren Erdkruste besteht, reicht bis
in eine Tiefe von 100 Kilometern. Der Mantel und der Kern bilden das schwerere Erdinnere, das
den größten Teil der Erdmasse ausmacht.
Die Atmosphäre ist eine gasförmige Hülle, die unseren Planeten umgibt. Obwohl
sie mehr als 1.100 Kilometer mächtig ist, befindet sich die Hälfte ihrer Masse in
den unteren 5,6 Kilometern.
Die Hydrosphäre schließt neben den Ozeanen auch alle Binnenmeere, Seen und Flüsse
und das Grundwasser ein. Die mittlere Tiefe der Ozeane beträgt 3 794 Meter. Die Masse
der Ozeane beträgt ungefähr 1.350.000.000.000.000.000 (1,35 × 1018) Tonnen,
das ist ungefähr der 4.400. Teil der gesamten Erdmasse. Die Hydrosphäre bedeckt ungefähr
70,8 Prozent der Erdoberfläche.
Die Lithosphäre weist eine mittlere Dichte auf, die 2,7-mal so groß ist wie die
von Wasser. Sie besteht fast vollständig aus elf Elementen, die zusammen 99,5 Prozent
seiner Masse ausmachen. Den größten Anteil hat Sauerstoff (46,60 Prozent der Gesamtmasse),
gefolgt von Silicium (27,72 Prozent), Aluminium (8,13 Prozent), Eisen (5,0 Prozent), Calcium
(3,63 Prozent), Natrium (2,83 Prozent), Kalium (2,59 Prozent), Magnesium (2,09 Prozent) sowie
Titan, Wasserstoff und Phosphor (zusammen weniger als ein Prozent). Weitere elf Elemente sind
in Spuren von 0,1 bis 0,02 Prozent vorhanden. Diese Elemente sind, nach Häufigkeit ihres
Vorkommens, Kohlenstoff, Mangan, Schwefel, Barium, Chlor, Chrom, Fluor, Zirconium, Nickel,
Strontium und Vanadium. Die Elemente kommen in der Lithosphäre fast ausschließlich
in Form von Verbindungen vor.
Die Lithosphäre gehört zu zwei Schalen, sie umfasst die Erdkruste und reicht in den
oberen Mantel. Sie gliedert sich in ungefähr ein Dutzend starre Platten. Die kontinentale
Erdkruste besteht aus zwei Teilen. Das Sial oder die obere Erdkruste setzt sich aus sauren
Gesteinen zusammen. Durchschnittlich ähnelt die chemische Zusammensetzung der Sialschicht
der von Granit. Die spezifische Dichte liegt bei 2,7 bis 2,8 Gramm pro Kubikzentimeter. Die
simatische oder untere Erdkruste besteht aus basischerem, dunklerem und schwererem Gesteinsmaterial
wie Gabbro und Basalt. Ihre mittlere Dichte liegt bei 2,9 bis 3,0 Gramm pro Kubikzentimeter.
Die Lithosphäre schließt auch den oberen Erdmantel ein. Er ist von der Erdkruste
durch die Mohoroviciç-Diskontinuität und vom unteren Mantel durch die 100 Kilometer
mächtige Asthenosphäre getrennt.
Das dichte, schwere Erdinnere besteht aus dem Mantel und dem annähernd kugelförmigen
Kern. Der Mantel reicht vom unteren Ende der Erdkruste bis in eine Tiefe von ungefähr
2 900 Kilometern. Mit Ausnahme des Bereichs der Asthenosphäre besteht er aus festem Material
und seine Dichte steigt mit zunehmender Tiefe von 3,3 auf sechs Gramm pro Kubikzentimeter.
Der obere Mantel besteht aus Eisen- und Magnesiumsilicaten. Diese Mineralien werden als Olivin
klassifiziert. Der untere Teil besteht wahrscheinlich aus einer Mischung aus Magnesium-, Silicium-
und Eisenoxid.
Seismologische Untersuchungen lassen einen äußeren von einem inneren Kern unterscheiden.
Der äußere Kern ist etwa 2.225 Kilometer mächtig, hat eine mittlere Dichte
von zehn Gramm pro Kubikzentimeter und ist wahrscheinlich flüssig. Wie Analysen zeigen,
weist die Oberfläche des Kerns Vertiefungen und Erhöhungen auf. Letztere bilden sich
dort, wo warmes Material aufsteigt. Im Gegensatz dazu ist der innere Kern mit einem Radius
von ungefähr 1.275 Kilometern fest. Der Erdkern besteht vermutlich zum großen Teil
aus Eisen mit einem geringen Prozentsatz Nickel oder anderen Elementen. Die Temperaturen im
inneren Kern liegen schätzungsweise um 6.650 °C, die mittlere Dichte bei 13 Gramm
pro Kubikmeter.
1996 wurde entdeckt, dass der Erdkern relativ zur Erdkruste und zum Erdmantel etwas schneller
rotiert und sich pro Jahr um etwa 1,1 Grad ostwärts bewegt; das entspricht einer Verschiebung
von 20 Kilometern. Die Forschungsergebnisse werden zu einem besseren Verständnis der komplexen,
dynamischen Prozesse im Erdinneren beitragen - dazu gehören die Erzeugung des Erdmagnetfeldes
und die Wärmeübertragung durch die Erde. Die Grenzflächen des Erdinneren werden
seit einigen Jahren mit neuen Methoden untersucht, viel versprechend ist dabei vor allem die
Computertomographie, eine Methode, die in der Medizin schon vielfältige Anwendungen gefunden
hat. Mit Hilfe dieser Methode ist es möglich, von inneren Organen anhand von Röntgenstrahlen
dreidimensionale Bilder zu entwerfen. Geophysiker übertragen dieses Verfahren auf seismische
Wellen, um Strukturen des Erdinneren, z. B. die Grenzflächen zwischen Erdkruste und Erdmantel
oder zwischen Erdmantel und Erdkern, besser darstellen zu können.