Struktur und Zusammensetzung der Erde

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Meteoriten

Meteoriten sind feste, metallische oder steinige Objekte, die sich mit hoher Geschwindigkeit durch den Raum bewegen. Normalerweise verglühen sie beim Eindringen in die Atmosphäre, aber wenn sie groß genug sind, können sie die Erdoberfläche erreichen. Heute wird angenommen, dass sie Reste des Materials sind, aus dem das Sonnensystem gebildet wurde. Daher sucht man nach Ähnlichkeiten mit der Erde. Unter den Mineralien gibt es einige, die hier unbekannt sind. Die häufigsten sind Eisen, Diamanten, Graphit, Magnetit und Quarz.

Seismische Wellen

Seismische Wellen werden durch verschiedene Ursachen erzeugt, aber nur solche, die durch starke Erdbeben, Vulkanausbrüche, Asteroideneinschläge und nukleare Explosionen ausgelöst werden, durchlaufen die Erde vollständig.

Sie sind von zweierlei Art:

• Oberflächenwellen: Verursachen die meisten Schäden an Seismographen.
• Raumwellen: Die nützlichsten für die Untersuchung des Erdinneren.

Ein Erdbeben erzeugt zwei Arten von Raumwellen: P-Wellen und S-Wellen.

P-Wellen (Primärwellen)

P-Wellen oder Primärwellen sind die schnellsten und können Feststoffe, Flüssigkeiten oder Gase durchdringen. Materialien, die von einer P-Welle durchlaufen werden, werden gedehnt und gestaucht, wenn die Welle vorbeizieht, und nehmen ihre ursprüngliche Größe und Form wieder an, wenn die Welle vorüber ist.

S-Wellen (Sekundärwellen)

Sekundärwellen oder S-Wellen sind in der Regel langsamer als Primärwellen und können nur Feststoffe durchdringen. S-Wellen sind Transversalwellen, die das Material, durch das sie sich ausbreiten, quer zur Ausbreitungsrichtung verschieben.

Die Geschwindigkeiten von P- und S-Wellen sind abhängig von der Dichte und Elastizität des Materials, das sie durchqueren. Seismische Wellen bewegen sich von ihrem Ursprung aus nach außen als Wellenfronten. Das Verhalten und die Laufzeit der Wellen auf ihrer Reise durch das Erdinnere geben Wissenschaftlern viele Informationen über dessen Struktur.

Die Geschwindigkeiten von P- und S-Wellen hängen von der Dichte und Elastizität des Materials ab, das sie durchqueren.

Wäre das Erdinnere homogen, würden sich die seismischen Strahlen der P- und S-Wellen als gerade Linien bewegen. Da die Wellen Materialien unterschiedlicher Dichte und Elastizität durchqueren, werden sie ständig gebrochen, wodurch ihre Wege gekrümmt sind.

An Diskontinuitäten, die Materialien unterschiedlicher Elastizität oder Dichte im Erdinneren trennen, werden seismische Strahlen gebrochen, wenn sie die Grenzfläche passieren, und ein Teil ihrer Energie wird dem Meeresgrund zurück zur Erdoberfläche reflektiert.

Struktur der Erde

Die Anwesenheit von vier abrupten Änderungen in der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen definiert vier Diskontinuitäten, die klar definierte Ebenen darstellen:

• Kruste
• Unterer Mantel
• Äußerer Kern
• Innerer Kern

Es gibt eine Ebene teilweise geschmolzenen Materials [atmosfera?]. Das Fehlen der Ankunft von P-Wellen führt zu einer Schattenzone zwischen 103° und 143° um den Erdball. Die Ankunft von P-Wellen in der Schattenzone (schraffierte Fläche) zeigt die Existenz eines festen inneren Kerns, da diese Wellen dort schneller reisen als im äußeren Kern.

Zusammensetzung der Erde

Es werden unterschieden:

Kruste

Sie ist die dünne äußere Schicht der Erde.

Es kann unterschieden werden:

• Die kontinentale Kruste ist sehr heterogen und besteht aus weniger dichten Gesteinen.
• Die ozeanische Kruste liegt unter den Ozeanen und ist viel dünner.

Mantel

Er erstreckt sich von der Basis der Kruste bis in eine Tiefe von 2.900 km.

Kern

Er ist der zentrale Bereich des Planeten.