Der Erdkern ist größer als der Mars! Klingt überraschend, ist aber wahr!

Der Kern der Erde liegt zwar tief unter unseren Füßen und nicht oben am Himmel, wo die Astronomie normalerweise hin blickt. Trotzdem hat das, was sich im Inneren unseres Planeten abspielt sehr viel damit zu tun, was draußen im Universum stattfindet. Mehr dazu erfahrt ihr in der neuen Folge der Sternengeschichten.

Sternengeschichten-Cover

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Transkription

Sternengeschichten Folge 143: Der Kern der Erde

In der Astronomie blickt man normalerweise nach oben zum Himmel. Ab und zu lohnt es sich aber auch, nach unten zu schauen und sich mit dem zu beschäftigen, was sich unter unseren Füßen befindet. Denn auch das hat viel mit Astronomie zu tun und deswegen ist das Thema der heutigen Folge der Sternengeschichten der Kern unserer Erde.

Von der Oberfläche der Erde bis zu ihrem Mittelpunkt sind es knapp 6370 Kilometer. Die Region, die man als Erdkern bezeichnet beginnt aber schon in einer Tiefe von 2900 Kilometer. Der gesamte Kern hat damit also einen Durchmesser von ungefähr 7000 Kilometer – ist also fast doppelt so groß wie unser Mond. Und genau so wie sich der Mond von der Erde unterscheidet ist auch der Kern unseres Planeten ganz anders als die Oberfläche auf der wir Tag für Tag herumlaufen. Unter unseren Füßen steckt also quasi ein unbekannter Himmelskörper und es lohnt sich, ein wenig darüber Bescheid zu wissen.

Aber wie? Im Gegensatz zum Himmel können wir durch den Boden ja nicht einfach hindurch sehen. Und mit Graben kommen wir auch nicht sehr weit. Die tiefste Bohrung die jemals durchgeführt worden ist, fand in den 1970er und 1980er Jahren in Russland statt und gelangte nur 12 Kilometer weit. Bis zum Erdkern fehlen da immer noch fast 2900 Kilometer.

Zum Glück gibt es einige indirekte Methoden, mit denen man herausfinden kann, was da unten vor sich geht. Eine erste wirklich wichtige Information fand 1797 der britische Wissenschaftler Henry Cavendish heraus. Schon vorher hatte ja der große Isaac Newton sein Gravitationsgesetz aufgestellt mit dem beschrieben werden kann, wie sich zwei Massen gegenseitig anziehen. Das direkt zu messen war aber enorm schwer, denn wenn man es nicht gerade mit riesigen Himmelskörpern zu tun hat, ist der Effekt sehr klein.

Cavendish jedenfalls dachte sich ein Experiment aus, mit dem man das doch halbwegs genau gelang. Es bestand aus zwei schweren Kugeln, die auf einer extrem empfindlichen Drehwaage montiert waren. Diese beiden Kugeln zogen sich gegenseitig an und Cavendish konnte die äußeren Einflüsse und Störungen so sehr reduzieren, dass es ihm am Ende tatsächlich gelungen ist, zu messen, mit welcher Kraft sich die beiden Kugeln gegenseitig anziehen. Der eigentliche Zweck des Experiments war es aber, die Masse der Erde zu bestimmen, denn die spielt ja natürlich auch eine Rolle.

Aus der Messung der Kraft zwischen den beiden Kugeln konnte Cavendish berechnen, mit welcher Kraft die Erde an beiden zieht und wie schwer unser Planet ist. Die Größe der Erde war ebenfalls schon lange bekannt – die ließ sich etwas leichter zu messen und schon die alten Griechen hatten hier ganz gute Werte zur Verfügung. Aus Masse und Größe folgt aber sofort eine weitere wichtige Zahl: Die mittlere Dichte der Erde!

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Kommentare (6)

  1. #1 dgbrt
    21. August 2015

    Danke für die Transkription. Ich mag keine Hörbücher und ähnliches, aber das ist natürlich Geschmackssache.

    Sehr interessantes Thema und ich muss dabei immer an Eisenmeteoriten denken. Die kommen natürlich nicht aus dem Inneren unserer Erde und sind darüber hinaus relativ selten, aber es gibt davon richtig große Exemplare.

    Der größte bekannte Meteorit ist der Hoba-Meteorit mit einer Masse von ca. 50 Tonnen. So viel Eisen sammelt sich nicht per Zufall sondern im Zentrum eines Kerns, muss ja nicht immer gleich so groß sein wie die Erde.

    Und bevor der Mensch Eisenerz verhütten konnte waren die Eisenmeteoriten die einzige Quelle, um daraus Schwerter und andere Dinge schaffen zu können.

  2. #2 Florian Freistetter
    21. August 2015

    @dgbrt: “So viel Eisen sammelt sich nicht per Zufall sondern im Zentrum eines Kerns”

    Ja, Eisenmeteorite sind die Kerne größerer Asteroiden, bei denen sich das Metall ansammeln konnte und die dann irgendwann auseinander gebrochen sind.

  3. #3 omnibus56
    22. August 2015

    @FF
    Mir kam gerade die Idee. Könnte zumindest ein Teil der Eisenmeteorite noch Trümmerreste aus dem (hypothetischen) Theia-Einschlag, der zur Mondentstehung geführt haben könnte, sein? Bei diesem Einschlag, so er denn tatsächlich stattgefunden hat, wäre sicher auch Kernmaterial freigesetzt worden, das sich auf möglichen Kollisionsbahnen mit der Erde befand und nach und nach, bis in jüngste Zeit wieder eingefangen wurde/wird.

  4. #4 Florian Freistetter
    22. August 2015

    @omnibus: ” Könnte zumindest ein Teil der Eisenmeteorite noch Trümmerreste aus dem (hypothetischen) Theia-Einschlag, der zur Mondentstehung geführt haben könnte, sein? “

    Ne, eher nicht. Der Impakt damals war so heftig, das die Erde komplett aufgeschmolzen ist. Alles Eisen von damals ist direkt in den Kern gesunken. Und die Trümmer im All in den Kern des Mondes.

  5. #5 omnibus56
    22. August 2015

    @FF Eben weil der Impact so heftig war, denke ich, dass auch einiges Material aus dem Schwerkraftspot, in dem sich Erde und Mond gebildet haben, entfernt hat (aber immer wieder mal die Bahn kreuzt). Alles, was in der “Nähe” geblieben ist, wird sicher in der Schmelze von Erde und Mond aufgegangen sein. Das sehe ich auch so. Naja, vielleicht, vielleicht auch nicht. :-)

  6. #6 Jens
    1. September 2015

    Mich würde interessieren warum im inneren Erdkern Nickel so häufig ist