Das Erdinnere erforschen: Direkte und Indirekte Methoden

Direkte Methoden zur Erforschung des Erdinneren

Direkte Methoden ermöglichen die unmittelbare Untersuchung von Materialien aus dem Erdinneren oder die Nachbildung von Prozessen unter ähnlichen Bedingungen.

Beobachtung von Oberflächengesteinen

Eine Vielzahl von Gesteinen, die sich natürlich im Erdinneren bilden, gelangen an die Oberfläche. Dies geschieht beispielsweise durch Vulkanausbrüche (Lava) oder durch Gesteinsauswurf in Gebirgsketten.

Bergbau und Bohrungen

Bohrungen dienen der Gewinnung von unterirdischen Materialproben für Laboruntersuchungen. Der Bergbau hingegen ist eine Ausgrabung zur Gewinnung von Mineralien. Beide Methoden liefern detaillierte Kenntnisse über die obersten Schichten der Erde.

Laborexperimente

Laborexperimente bestehen darin, einige der Prozesse, die im Erdinneren ablaufen, im kleinen Maßstab nachzubilden und zu untersuchen.

Indirekte Methoden zur Erforschung des Erdinneren

Aus verschiedenen indirekten Methoden werden Hypothesen über die Eigenschaften des Erdinneren abgeleitet:

Gravimetrische Methoden

Ein Gravimeter misst die Größe der Erdbeschleunigung an verschiedenen Orten der Welt. Dieser Wert ändert sich je nach Beschaffenheit der Erdoberfläche und liefert Informationen über die Dichte und Zusammensetzung der Gesteine im Erdinneren.

Magnetische Methoden

Die Existenz des Erdmagnetfeldes ist seit uralten Zeiten bekannt. Das Vorhandensein dieses Feldes deutet auf die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Bewegung des geschmolzenen äußeren Kerns um einen festen inneren Kern mit reichlich metallischen Mineralien (Eisen und Nickel) hin.

Untersuchung von Meteoriten

Meteoriten sind Himmelskörper unterschiedlicher Größe und Zusammensetzung, die aus dem Weltraum auf die Erde fallen. Es wird vermutet, dass sie Fragmente der Schichten eines erdähnlichen Planeten sein könnten und ihre Zusammensetzung mit der Erde verglichen werden kann.

Arten von Meteoriten:

• Siderite: Sie sind dichter und bestehen aus einer Legierung aus Eisen und Nickel, ähnlich der angenommenen Zusammensetzung des Erdkerns.
• Siderolithe: Ihre Dichte ist intermediär, und sie bestehen aus Nickel und ferromagnesischen Silikaten, ähnlich dem Erdmantel.
• Lithometeorite (Steinmeteorite): Sie sind weniger dicht, da sie aus Eisen- und Aluminiumsilikaten bestehen, ähnlich der Erdkruste.

Geothermische Methoden

Das Erdinnere strahlt langsam Wärme in Form des sogenannten geothermischen Wärmestroms ab, der an der Oberfläche gemessen wird und nicht überall auf der Welt gleich ist:

• Die höchsten Werte wurden in Regionen mit intensiver vulkanischer Aktivität oder dort festgestellt, wo die Erdkruste dünner ist.
• Die niedrigsten Werte wurden in Regionen festgestellt, wo kaltes Gestein der Erdkruste in das Erdinnere absinkt oder wo die Kruste sehr dick ist.