Wie sieht es im Erdkern aus?
Der Planet Erde wird häufig mit einem Pfirsich verglichen: innen ein harter Kern, um diesen herum weicheres Material und außen eine dünne Haut. Die Forschung hat umfassende Erkenntnisse über die Beschaffenheit des Erdkerns: Er besteht vor allem aus Eisen und Nickel, in seinem Innern herrschen bis zu 5.700 Grad Hitze und er wird durch extrem hohen Druck zusammengehalten. Ihn zu untersuchen, ist allerdings nicht möglich, denn es gibt keine Geräte, die so tief bohren und solcher Hitze standhalten können.
Übrigens: Hier beantworten wir eine der Fragen aus dem IdeenLauf der zentralen Mitmachaktion im Wissenschaftsjahr 2022 – Nachgefragt!.
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Im Film ein Abenteuer, in der Realität unerreichbar
Die Hollywood-Heldinnen und -Helden steuern in ihrer Rakete direkt in die brüllend heiße, gelb-rote Hölle, die zum Mittelpunkt der Erde führt. „The Core“, auf Deutsch „Der innere Kern“, heißt der Science-Fiction-Film, der 2003 ein Millionenpublikum erreichte. Hier passiert das Undenkbare: Menschen dringen in den Erdkern vor, einen Ort, der – Tausende Kilometer unter der Erdoberfläche gelegen – in der Realität unerreichbar ist.
Im Film wird der Erdkern als endlos weiter Raum voll glühenden Eisens dargestellt. Er ist in gleißendes Licht getaucht, feuerrote und gelbe Eisenbrocken fliegen umher – und auch, wenn der Blockbuster schon als „schlechtester Physik-Film aller Zeiten“ bezeichnet wurde, gibt er den Zuschauerinnen und Zuschauern eine Vorstellung davon, wie es im Erdkern vermutlich aussieht. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Geologie, Seismologie, Physik und anderen Disziplinen haben durch Experimente, hypothetische Überlegungen und den Vergleich mit Meteoriten und Hochofenprozessen ermittelt, was wir heute über das Innere der Erdkugel wissen.
Die tiefste Bohrung kratzte nur an der Oberfläche
Der Mittelpunkt der Erde liegt rund 6.400 Kilometer unter der Erdoberfläche. Zum Vergleich: Die tiefste Bohrung ins Erdinnere ging bisher gut 12 Kilometer tief und fand auf der Kola-Halbinsel in Russland statt. Der Erdmittelpunkt befindet sich im sogenannten inneren Erdkern, einer festen Kugel aus Eisen, Nickel, möglicherweise Schwefel und weiteren – teilweise noch unerforschten – Elementen. Sein Durchmesser beträgt 2.540 Kilometer, das ist in etwa die Entfernung zwischen Paris und Moskau. Die Temperatur im Erdkern beträgt nach Schätzungen bis zu 5.700 Grad Celsius. Nur der hohe Gesteinsdruck im Erdkern verhindert, dass er schmilzt. Der Druck ist etwa drei Millionen Mal so hoch wie der Luftdruck an der Erdoberfläche.
Um den inneren Erdkern herum befindet sich der äußere Erdkern. Er besteht aus flüssigem Gestein – vermutlich aus denselben Stoffen wie der innere Erdkern. Durch Fließbewegungen dieses Magmas entstehen elektrische Ströme und Magnetfelder. Sie sind verantwortlich für das Erdmagnetfeld. Innerer und äußerer Erdkern werden vom unteren und oberen Erdmantel umschlossen. Darüber wiederum liegt die Erdkruste, auf der wir leben. Da dieser Aufbau dem eines Pfirsichs ähnelt, ist die Frucht ein beliebtes Vergleichsobjekt bei Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern.
Die Erde ist etwa 4,5 Milliarden Jahre alt
Wer sich nun fragt, wie es möglich ist, dass der blaue Planet, der vom Weltall aus so kühl wirkt, in Wirklichkeit eine Kugel ist, deren Inneres viel heißer als Feuer brennt, muss in die Geschichte der Erde schauen. Unser Planet ist – so der aktuelle Forschungsstand – rund 4,5 Milliarden Jahre alt. Zu Beginn dieser Zeit bildete glühendes, geschmolzenes Gestein seine Oberfläche. Vereinfacht ausgedrückt könnte man sagen, dass das Eisen als schwerstes Metall in diesem Gestein über die Jahrmilliarden nach innen zur Erdmitte gesunken ist: Der Erdkern bildete sich. Das Leben an der Oberfläche entstand erst sehr viel später. Der hohe Anteil an Sauerstoff ermöglichte zunächst im Wasser und später an Land die Entwicklung von Pflanzen und Tieren. Der Mensch folgte vor schätzungsweise sechs Millionen Jahren – dank guter Lebensbedingungen auf der mittlerweile abgekühlten Erdoberfläche.