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Schalenbau der Erde: Aufbau Erdschichten - Plattentektonik & Vulkane 4
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 106 Zeilen
- Moin Leute! Das ist die Erde!
- Also der Planet auf dem wir alle leben. So sieht die Erdkugel von außen aus.
- Das is ja jetzt nicht so spannend! Aber wisst ihr auch wie unser Planet von innen aussieht?
- In diesem Video erfahrt ihr’s! Ok, legen wir los!
- Die Erde besteht aus mehreren Schichten oder Schalen. Ihr könnt euch das so vorstellen wie bei einem Pfirsich!
- (2x)Ganz außen haben wir einen festen Teil. Dieser Teil wird auch Lithosphäre genannt.
- Das ist der Teil auf dem wir stehen! Beim Pfirsich wär’ das dann die Schale.
- Danach kommt das Fruchtfleisch. Dieser Teil im Inneren der Erde ist mehr oder weniger flüssig.
- Man sollte dort aber nicht schwimmen gehen! Es ist dort nämlich mehr als 2000 Grad heiß.
- Deshalb ist der Teil auch flüssig. Es ist so derbe warm, dass das Gestein im Erdinneren schmilzt.
- Geschmolzenes Gestein heißt dann Magma. Ganz im Inneren haben wir wie beim Pfirsich einen harten, festen Kern.
- Der besteht hauptsächlich aus den Metallen Eisen und Nickel. Gut, ok wir haben also geklärt, dass die Erde aufgebaut ist wie ein Pfirsich.
- Also außen ist sie fest , … Stichwort Lithosphäre... dann in der Mitte flüssig … und ganz innen wieder fest.
- … Stichwort Pfirsichkern. Man kann die drei Teile aber noch weiter unterscheiden.
- Damit geht’s jetzt weiter! Fangen wir mal in der Mitte der Erde an:
- Die Erde hat eine Radius von 6371 Kilometern. Das heißt man müsste 6371 Kilometer tief buddeln, um ganz in die Mitte der Erde zu
- kommen. Wenn ihr aus der anderen Seite wieder heraus kommen wollt, braucht ihr also ein doppelt
- so tiefes Loch. Das wären 12742 Kilometer.
- Ganz im Inneren befindet sich der so genannte “innere Erdkern”. Der innere Erdkern beginnt ab einer Tiefe von etwa 5000 Kilometern.
- Das Teil ist fest wie der Pfirsichkern. Außerdem ist der innere Kern richtig heiß.
- Die Ursache dafür erfahrt ihr jetzt. Der Kern besteht wie gesagt aus hauptsächlich aus Eisen und Nickel.
- Aber dort befinden sich auch radioaktive Elemente wie Uran. Das sind Teilchen, die nicht stabil sind.
- Sie zerfallen also von alleine in andere Teilchen. Mehr zu dazu gibt’s in unserem Video zur Radioaktivität.
- Beim Zerfallen der Teilchen entsteht Energie… Und zwar in Form von Wärme
- Dieses Prinzip wird genutzt um in Atomkraftwerken mit der Wärme Strom zu erzeugen. Der innere Erdkern ist also wie ein riesiges Atomkraftwerk, das Wärme erzeugt,(...)
- und zwar nicht zu knapp: (...) Bis zu 5500 Grad Celcius.
- Das ist in etwa so heiß wie die Sonne. Ganz schön hot da unten! :D
- Diese Hitze im Erdinneren sorgt dafür, dass die Temperatur von oben aus gesehen alle 100 Meter um 3 Grad Celsius ansteigt.
- In 10.000 Metern Tiefe ist es also 300 Grad wärmer als an der Erdoberfläche. Aber warum ist der Erdkern immer noch hart, obwohl die Temperaturen dort am höchsten
- sind? Eigentlich schmelzen Stoffe doch, wenn sie erhitzt werden.
- So wie der Käse auf der Pizza. Das liegt am Druck.
- Je tiefer man ins Erdinnere vordringt, desto höher ist auch der Umgebungdruck. Ihr könnt euch das so vorstellen: Hier haben wir den inneren Erdkern:
- Über dem Kern liegt also eine Menge Gestein. Diese Gesteinsmassen drücken dann von oben auf den Kern.
- Je tiefer die Erdschicht liegt, desto mehr Gesteinsmassen lasten ja auf der unteren Erdschicht. Auf dem inneren Erdkern lastet also am meisten Gestein.
- Die Metalle und anderen Bodenbestandteile werden also sehr stark zusammen gedrückt. Dieser Druck beeinflusst die Temperatur, bei der ein Stoff schmilzt.
- Also … die Schmelztemperatur. Die Schmelztemperatur steigt, je höher der Druck ist.
- Der innere Erdkern hat also eine sehr hohe Schmelztemperatur, weil dort eine ein so hoher Druck herrscht.
- Deshalb schmilzt der innere Kern auch nicht, obwohl es 5500 Grad heiß ist. Es wird aber noch komplizierter.
- Neben der Temperatur und dem Druck gibt es noch einen dritten Faktor. Das sind die chemischen Eigenschaften des Stoffes.
- So schmilzt Wasser zum Beispiel bei normalem Luftdruck bei 0 Grad und Eisen erst bei 1538 °C.
- Wir müssen also immer die drei Komponenten Temperatur, Druck und chemische Eigenschaften der Erdschalen berücksichtigen, wenn wir wissen wollen, warum eine Erdschicht fest
- oder flüssig ist. Genug Physik für heute!
- Gut, wir haben geklärt, warum der innere Erdkern trotz der Hitze noch fest ist. Jetzt geht’s zur nächsten Schicht…
- Dem äußeren Erdkern. Der äußere Erdkern befindet sich in einer Tiefe von etwa 3000 bis 5000 Kilometern.
- Hier herrschen noch Temperaturen von bis zu 4000 Grad Celsius. Auch der Äußere Kern besteht vor allem aus Eisen und Nickel.
- Zudem haben wir dort noch kleinen Anteil an Schwefel, Sauerstoff und Wasserstoff. Diese Elemente sorgen dafür, dass die Schmelztemperatur im äußeren Kern sinkt.
- Außerdem ist dort der Druck jetzt nicht mehr so hoch wie im inneren Kern. Es lasten ja nicht mehr ganz so viele Schichten auf dem äußeren Kern.
- Die veränderten Stoffeigenschaft und der verringerte Druck sorgen also dafür, dass der äußere Kern flüssig ist...
- Und das Ganze, obwohl es etwa 1500 Grad kälter ist. Science ist so crazy!
- :) Ok, jetzt kennen wir die beiden inneren Kernschichten.
- Weiter geht’s in Richtung Oberfläche! Als nächstes kommt der Erdmantel.
- Der Erdmantel besteht hauptsächlich aus Gestein. Der Mantel besteht aus zwei Teilen…
- Dem “Oberen Mantel” und dem “Unteren Mantel”. Der untere Mantel erstreckt sich von einer Tiefe von 700 Kilometer bis zu einer Tiefe
- von ca. 3000 Kilometern. Hier herrschen Temperaturen von 2000 bis 3600 Grad Celsius.
- Dieser Teil wirkt fest. So wie Glas.
- Aber über Jahrtausende und Jahrmillionen gesehen ist das Ding flüssig. Der untere Mantel bewegt sich also ganz … ganz langsam.
- Man merkt dem Gestein im unteren Mantel also nicht an, dass es sich bewegt. Trotzdem ist diese Bewegung wichtig.
- Der Wärmeausgleich zwischen Erdkern und Erdoberfläche passiert nämlich über den Anstieg von heißem Gestein aus dem Erdinneren nach oben.
- Das ganze heißt Mantelkonvektion. Falls ihr euch den Prozess ein bisschen genauer anschauen wollt,
- schaut euch das Video “Plattentektonik Teil 1” an. Ok, das war der untere Mantel!
- Jetzt schauen wir uns den oberen Mantel an: Der obere Mantel ist ein bisschen komplizierter.
- Das Ding besteht nämlich aus einer flüssigen, unteren Schicht (...) und aus einer festen, oberen Schicht.
- Schauen wir uns erstmal die untere Schicht an. Diese beginnt bei Tiefen von ungefähr 70 Kilometern.
- Die Tiefe kann aber von Ort zu Ort um einige Kilometer schwanken. Hier ist es bis zu 2000 Grad warm.
- Ab 1300 Grad schmilzt hier das Gestein zu Magma. Deshalb haben wir eine flüssige und eine feste Schicht im oberen Mantel.
- Die ganze Suppe ist also verformbar und beweglich. Verformbar heißt unter Physikern auch plastisch.
- Deshalb wird der untere Teil vom oberen Mantel auch “plastische Fließzone” genannt. Von hier unten stammt das Magma, das bei Vulkanausbrüchen an die Oberfläche geschleudert wird.
- Alright! Der obere Erdmantel besteht also im unteren Bereich aus zähflüssigem und verformbarem
- Magma. Wie sieht’s darüber aus?
- Darüber haben wir den festen Teil vom oberen Mantel. Hier herrschen “nur” Temperaturen von etwa 1000 Grad.
- Da denkt sich das Gestein: “Nö, ist mir zu kalt, um zu schmelzen.” Deshalb schmilzt das Gestein nicht zu Magma und bleibt fest.
- Wenn ihr euch an den Pfirsich erinnert, fängt hier die Fruchtschale an. Die Pfirsichschale war nochmal was?
- … genau die Lithosphäre. Deshalb wird der obere Teil des oberen Mantels auch “untere Lithosphäre” genannt.
- Die untere Lithosphäre ist etwa 40 Kilometer dick. Ihr ahnt es, wenn es eine untere Lithosphäre gibt, dann gibt’s wohl auch eine obere.
- Genau! Die obere Lithospähre heißt “Erdkruste”.
- Kruste wie beim Brot. Die Erdkruste ist die Schicht, auf der wir stehen.
- Aber Erdkruste ist nicht gleich Erdkruste! Da gibt’s zwei Verschiedene.
- Die erste ist die kontinentale Erdkruste. Is klar!
- Das ist die Kruste an Land. Die kontinentale Erdkruste ist im Durchschnitt so 35 Kilometer dick.
- Unter Gebirgen kann sie aber auch bis zu 70 Kilometer dick sein. Außerdem gibt es die ozeanische Kruste.
- Also, grob gesagt, der Teil der Kruste, der sich im Meer befindet. Die ozeanische Erdkruste ist viel dünner als die kontinentale Kruste.
- Sie ist nur 5 bis 8 Kilometer dick. Deshalb ist der Weg von Magma aus der plastischen Fließzone bis ins Meer auch nicht so weit
- wie auf dem Land. Ok nochmal zur Wiederholung: Die Erdkruste besteht aus der kontinentalen und der ozeanischen
- Kruste. Die Kruste bildet dann zusammen mit dem oberen, festen Teil vom oberen Erdmantel die feste
- Lithosphäre. Die Lithosphäre schwimmt dann auf einer Schicht aus geschmolzenem Gestein, dem Magma.
- By the way: Die Lithosphäre ist kein einzelnes Stück Gestein.
- Sie besteht aus mehreren Lithosphärenplatten. Manchmal werden die auch Kontinentalplatten genannt.
- Diese Platten bewegen sich. Ihr könnt euch das vorstellen wie Eisschollen auf einem See.
- Der See ist dann das Magma und die Schollen sind die Kontinentalplatten. Wenn ihr mehr über die Platten erfahren wollt, schaut euch das Video zur Plattentektonik
- an. Okay, das sind ja ganz schön viele Schichten in unsrem schönen Planeten!
- Gehen wir die Schichten noch einmal kurz durch. In der Mitte der Erde haben wir einen festen Kern.
- Die Hauptbestandteile sind Eisen und Nickel. Aber man findet dort auch radioaktive Substanzen wie Uran.
- Das Uran zerfällt und erzeugt dadurch ne Menge Hitze So wie in einem Atomkraftwerk.
- Deshalb wird es immer heißer je näher man dem Erdkern kommt. Der Kern ist fest, weil die anderen Erdschichten Druck auf ihn ausüben.
- Weiter geht’s zum äußeren Erdkern! Um den festen Kern herum sind das Nickel und das Eisen geschmolzen.
- Das liegt daran, dass hier neben dem den beiden Metallen auch noch Schwefel, Sauerstoff und Wasserstoff vorkommen.
- Jetzt folgt der Erdmantel aus Gestein. Und zwar zuerst der Untere Erdmantel:
- Dieser untere Mantel ist fast fest. Aber innerhalb von Jahrtausenden bewegt er sich.
- Das ist wichtig für den Wärmetransport aus dem Erdinneren zur Erdoberfläche. Über dem unteren Mantel haben wir den Oberen Mantel:
- Der teilt sich auf in die Plastische Fließzone und die feste, untere Lithosphäre. In der plastischen Fließzone schmilzt das Gestein zum Magma.
- Darüber liegt die Lithosphäre: Die untere Lithosphäre ist fest, da hier die Temperaturen zu gering sind.
- Das Gestein schmilzt nicht mehr zu Magma. Der obere Teil der Lithosphäre ist die Erdkruste.
- Diese lässt sich noch in die dicke, kontinentale Kruste und die dünne ozeanische Kruste aufteilen! Alles klar, Party People!
- Das war’s von den Mänteln, Schalen und Krusten! Ich mach mir jetzt erstmal ne Stulle!
- Wenn ihr mehr ErdkundeVideos gehen wollt, checkt unsere Lernplattform auf www.thesimpleclub.de aus!
- Bis dann!
Zum Nachlesen
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