Transkript Wie heiß ist der Erdkern?
Der Erdkern ist ein geheimnisvoller Ort. Um die 2900 Kilometer unterhalb der Erdoberfläche liegt er als dichte Kugel aus Eisen und Nickel. Während die Erde rotiert, dreht sich der geschmolzene äußere Kern um den festen inneren Kern, wodurch das Erdmagnetfeld entsteht. Unvorstellbare Hitze und Drücke herrschen im Erdkern. Sie wärmen die oberen Schichten der Erde, treiben die Bewegung der tektonischen Platten an und unterstützen das Leben auf unserem Planeten. Da wir die Bedingungen innerhalb des Kerns nicht direkt messen können, müssen Wissenschaftler versuchen, diese Umgebung im Labor nachzubilden. Eine Methode dafür ist diese hier: eine sehr große Kanone. „Wir haben hier ein Stück Eisen, in dem wir die Bedingungen, die im Erdmittelpunkt herrschen, nachbilden wollen. Dafür müssen wir es sehr großem Druck aussetzen und es dann unter diesem hohen Druck schmelzen. Dazu strecken wie es hier hinein: in die Leichtgaskanone.“ Die Kanone ahmt den Druck im Erdkern nach. Wissenschaftler können die Temperatur des Erdkerns abschätzen, indem sie die Temperatur messen, bei der das Eisen im Augenblick der Hochgeschwindigkeitskollision schmilzt. „Wenn man die Kanone abfeuert, schiebt sie diesen schweren Kolben in dieses mit Wasserstoff gefüllte Rohr hinab. Zu Beginn herrscht darin zehnfacher Atmosphärendruck, aber wenn wir hier ankommen, herrscht dort der 2000-fache Atmosphärendruck. Der Druck zerbricht dann diese Scheibe. Der Wasserstoff tritt hier aus, treibt dieses Projektil an und beschleunigt es durch dieses Rohr mit bis zu 10.000 G, auf eine Endgeschwindigkeit von etwa 8 Kilometer pro Sekunde, weswegen wir die Kanone auch die schnellste Pistole im Wilden Westen nennen. Wenn das Projektil hier ankommt, trifft es auf das Ziel, erzeugt einen sehr hohen Druck und bringt das eiserne Ziel zum Schmelzen. Und Shun Shik Yu hat dann ungefähr eine 50-Milliardstel Sekunde Zeit, die Temperatur zu messen.“ „Ich stelle die Zähler auf Null.“ „Zielkammer kalibrieren. Bereit zu feuern.“ „Dann los.“ „Das gesamte Ziel, mit dem wir angefangen haben, ist zerstört, aber als das Projektil auf das Eisen getroffen ist, hat das Eisen einen kurzen Lichtblitz abgegeben. Die Farbe dieses Lichtes verrät uns die Temperatur. Und zwar verrät sie uns, dass der Schmelzpunkt bei 6200 Grad Celsius lag.“ Dieses Experiment hat den Wissenschaftlern einen Einblick in die Bedingungen im Kern unseres Planeten gegeben und legt nahe, dass tief unter unseren Füßen eine Hitzequelle brodelt, die bis zu eintausend Grad heißer als die Oberfläche der Sonne sein könnte.
Videobeschreibung
Der Erdkern liegt 2900 Kilometer unterhalb der Erdoberfläche. Er besteht aus Eisen und Nickel und ist eine dichte Kugel. Wie du weißt, dreht sich die Erde um ihre eigene Achse. Allerdings ist der innere Erdkern fest. Somit dreht sich nur der geschmolzene äußere Kern. Dadurch entsteht das Erdmagnetfeld.
Im Erdkern selbst herrscht ein enormer Druck und eine unvorstellbare Hitze, welche die oberen Schichten der Erde erwärmt. Auch für die Bewegung der tektonischen Platten ist der Erdkern verantwortlich.
Anhand von Experimenten können Wissenschaftler die Temperatur des Erdkerns abschätzen. Dies passiert beispielsweise mit einem Stück Eisen, das den Bedingungen des Erdmittelpunkts ausgesetzt wird. Das Eisen wird mit einer Kanone abgefeuert, was den Druck im Erdkern nachstellen soll. Die Wissenschaftler messen dann, bei welcher Temperatur das Eisen im Augenblick dieser Hochgeschwindigkeitskollision schmilzt. Es wird geschätzt, dass der Schmelzpunkt bei 6200 Grad Celsius liegt.
Experimente wie diese lassen darauf schließen, dass der Erdkern eine brodelnde Hitzequelle ist, die bis zu 1.000 Grad heißer als die Oberfläche der Sonne sein könnte.
Die Tutoren:
Wie heiß ist der Erdkern?
