Schalenbau der Erde
Überblick
Die Abbildung zeigt den inneren Aufbau der Erde. Wie eine Zwiebel besteht die Erde aus verschiedenen Schalen. Grundlegend unterscheidet man die vergleichsweise dünne Erdkruste, den dicken Erdmantel (aufgeteilt in den oberen und unteren Erdmantel) und den Erdkern (mit einem äußeren und einem inneren Kern). Die Erdschalen werden durch Diskontinuitäten voneinander abgegrenzt, an denen sich die physikalischen Eigenschaften plötzlich ändern. Die Grenze zwischen Erdkruste und Erdmantel bezeichnet man als MohoroviÄić-Diskontinuität.
Lithosphäre
Die oberste Schale ist die Erdkruste, aus der sich die Kontinente und der Meeresboden gebildet haben. Direkt unter der Erdkruste befindet sich der Erdmantel, der in einen oberen und einen unteren Mantel unterteilt ist. Die Erdkruste und die oberste Schicht des Erdmantels bilden die Lithosphäre (feste Gesteinshülle). Unter den Ozeanen ist die Lithosphäre etwa 50 Kilometer dick, im Bereich der Kontinente etwa 110 Kilometer. Diese oberste Erdschale bildet eine feste, starre Kruste, die auf der darunter liegenden zähflüssigen Schicht „schwimmt“.
Asthenosphäre
Die zweite Schale der Erde, Asthenosphäre genannt, befindet sich direkt unter der starren Lithosphäre. Anders als die Lithosphäre ist die Asthenosphäre jedoch zähflüssig. Auch hier beginnt die Temperatur bereits zu steigen: In 400 Kilometern Tiefe wird bei knapp 1 300 Grad Celsius Gestein geschmolzen, sodass die Asthenosphäre wie eine flüssige Gleitschicht unter der Lithosphäre liegt.
Oberer und unterer Erdmantel
Der zunehmende Druck in größerer Tiefe im oberen Erdmantel lässt das Gestein wieder erstarren. Durch die Hitze des unteren Erdmantels sinken riesige Gesteinsbrocken aus den kühleren Schichten des Erdmantels. Gleichzeitig steigen aufgeheizte Gesteinsmassen im Erdkern, der unterhalb des Mantels beginnt, wieder auf. Dadurch entsteht ein Kreislauf, der viele Millionen Jahre andauert.
Flüssiger und fester Kern
Im äußeren, flüssigen Kern der Erde werden die hier aufgeschmolzenen Bestandteile wie Nickel oder Eisen ständig vermischt. Da die Flüssigkeit im äußeren Kern elektrisch leitfähig ist, entsteht das Erdmagnetfeld – wie in einem Dynamo. Im inneren Kern wird der metallische Werkstoff durch den enorm hohen Druck wieder zu einer festen Kugel zusammengepresst. Eisen aus dem flüssigen Kern lagert sich ständig am inneren, festen Kern ab. Dieser Prozess setzt große Mengen an Energie und Wärme frei. Diese Wärme wird ständig aus dem Erdinneren nach außen abgegeben. Die Temperatur im innersten Erdkern beträgt rund 5 000 °C.
