KLIMAKRISE. Der Erdkern. Wie funktioniert das Herz unseres Planeten?

KLIMAKRISE. Der Erdkern. Wie funktioniert das Herz unseres Planeten?

Das Klima verändert sich. Das ist eine Tatsache, die heute niemand mehr bezweifelt. Das Klimathema wird zum Hauptthema auf Foren, Gipfeltreffen und in den Reden von Politikern. Aber was wissen wir über die tatsächlichen Ursachen der Klimakrise? Hängen diese mit der CO2-Theorie zusammen? Oder ist alles viel globaler? Lassen Sie es uns gemeinsam herausfinden.

ALLATRA Vesti startet zusammen mit dem Forschungsprojekt "Fakten-Kaleidoskop" eine Artikelreihe über die Klimakrise und die Faktoren, die sie ausgelöst haben. Wir werden unseren Lesern die Ergebnisse jahrelanger Forschung ehrlicher Wissenschaftler und Wege zur Lösung dieses Problems vorstellen.

Unser Planet ist ein komplexer Organismus, in dem alles miteinander verbunden ist. Der Erdkern ist das Herz unseres Planeten. In diesem Artikel werden wir die Funktionen des Erdkerns erläutern.

WÄRMEERZEUGUNG

Eine der wichtigsten Funktionen des Erdkerns ist die Erzeugung von Wärme. Doch die Wissenschaftler schenken diesem Prozess derzeit nicht genügend Aufmerksamkeit.


Funktionen des Erdkerns


Wir sind gewohnt zu denken, dass die einzige Wärmequelle für unseren Planeten die Sonne ist, aber die innere Wärme, die vom Kern ausgeht, spielt eine ebenso wichtige Rolle. Jüngsten Forschungsergebnissen zufolge könnte die Temperatur des inneren Kerns fast 6.000 Grad Celsius betragen. Etwa die gleiche Temperatur hat die Oberfläche der Sonne.

Warum ist der Erdkern so heiß?


SMITHSONIAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY


Nach heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen ist diese Wärme seit der Entstehung des Planeten gespeichert, als die Erde aus Urmaterial geformt wurde.


Innerer Kern


Außerdem rotieren die innere und äußere Schicht des Kerns, und die Wissenschaftler sind der Meinung, dass diese Rotation zusätzliche Reibung und Wärme erzeugt.


innere und äußere Schicht des Kerns


Neben der primären Wärme des Kerns ist auch der radioaktive Zerfall von Elementen in verschiedenen Erdhüllen eine zusätzliche Quelle. Es wird angenommen, dass sich die Ansammlungen radioaktiver Elemente, die den Kern aufheizen, an der Oberfläche des inneren Kerns befinden.

Es gibt auch Forscher, die die Hypothesen über eine Kernfusion aufstellen, die durch die Rotation des flüssigen Kerns ausgelöst wird. Wie diese Wärmeerzeugung tatsächlich funktioniert, ist der Wissenschaft jedoch noch nicht genau bekannt.

Wie wird die Wärme aus dem Kern auf die Erdoberfläche übertragen? Der Erdkern ist wie ein riesiger innerer Ofen, ein glühender Kern, der die nächste Schicht der Erde, den Erdmantel, aufheizt.


Der Erdmantel


Aufgrund der sogenannten Mantelkonvektion, d.h. der Temperaturdurchmischung der Substanz, steigt die Wärme aus dem Kern überall zur Erdoberfläche auf.


der sogenannten Mantelkonvektion


Darüber hinaus gibt es weitere lokal begrenzte Kanäle des Wärmeaufstiegs — geschmolzene glühheiße Magmaströme, die als Mantelplumes aufsteigen. Wenn sie zur Oberfläche durchbrechen, ergießen sie sich in vulkanischen Eruptionen. Durch solche lokal begrenzten Zonen wird die Wärme aus dem Erdkern direkt an die Oberfläche der Erdkruste transportiert.

Geothermische Wärme des Erdinneren ist die Erwärmung der Erdkruste aus zwei Quellen: Wärme aus dem von dem Kern erhitzten Erdmantel oder aus den Magmakammern.


Temperatur


An der Oberfläche, wo wir laufen, entspricht die Temperatur des Gesteins den Klimazonen, aber mit zunehmender Tiefe beginnt die Temperatur zu steigen. Mit diesem Phänomen sind die Bergarbeiter konfrontiert — in den tiefen Minen ist es immer heiß. In einer Tiefe von 1 Kilometer ist es normalerweise 30 Grad heiß. Im Durchschnitt steigt die Temperatur alle 100 Meter um 3°C. Natürlich ist die Temperaturveränderung in verschiedenen Gebieten und in verschiedenen Tiefen nicht konstant und wird durch die Zusammensetzung des Gesteins, seinen physikalischen Zustand und die Wärmeleitfähigkeit bestimmt. Und was für uns in dieser Zeit der zyklischen Kataklysmen am wichtigsten ist: Bei einem Magmaaufstieg beginnt die geothermische Wärme deutlich zu steigen.


Erdwärmestau aus dem Untergrund


Es ist bekannt, dass die geothermische Wärme in vulkanischen Regionen, in denen sich Magma seit Millionen von Jahren nahe der Oberfläche befindet, konstant hoch ist.

Warum sind Informationen über geothermische Wärme so wichtig? Weil es in verschiedenen Regionen der Welt immer mehr Zonen mit anomalen Wärmeflüssen gibt, die aufgrund von Magmaaufsteigen entstehen.


Abnormaler Wärmestrom


Und solche thermischen Anomalien sind nun die Ursache für das Schmelzen der Gletscher der Westantarktis, des Grönlands und des sibirischen Permafrostes.


Modell der mantel-lithosphärischen


Sogar die Klimaveränderung in Sibirien, die sich 2-3 Mal schneller vollzieht als in der übrigen Welt, wird gerade durch diese geothermische Wärme verursacht, die aus aufsteigenden magmatischen Schmelzen im Untergrund stammt. Geothermische Wärme erwärmt nicht nur das Gestein, sondern auch das Grundwasser. Heiße Quellen findet man in der Regel in vulkanischen Regionen oder in Gebieten, in denen sich Magma relativ nahe an der Oberfläche befindet. Daher kommt auch das in den letzten Jahren beobachtete Sieden des Wassers in Brunnen Sibiriens.

Die Veränderungen im Erdkern äußern sich nun in einem verstärkten geothermischen Strom aus dem Erdinneren und wirken sich direkt auf das Klima der Erde aus.

Eine weitere wichtige Funktion des Erdkerns ist die Erzeugung des Erdmagnetfeldes.

MAGNETFELD

Es wird angenommen, dass der Hauptgrund für die Entstehung des Magnetfeldes unseres Planeten der Fluss riesiger Massen flüssigen Eisens im äußeren Erdkern ist.

Der Fluss des flüssigen Metalls im äußeren Erdkern erzeugt chaotische elektrische Ströme. Die Drehung der Erde um ihre Achse bewirkt, dass diese Ströme ein Magnetfeld bilden, das sich um den gesamten Planeten ausbreitet. Das Magnetfeld ordnet seinerseits die Ströme. Infolge dieser Rückkopplung wird der Prozess selbsterhaltend. Dieser Mechanismus wird auch als Geodynamo-Mechanismus bezeichnet.


Schematische Darstellung des Dynamomechanismus


Progressive Forscher wissen, dass die Erde zwei Magnetfelder hat: ein schwaches und ein starkes. Darüber werden Sie in unserer Artikelreihe erfahren.


Die Magnetosphäre der Erde


Das Magnetfeld der Erde erstreckt sich über mehrere tausend Kilometer vom Erdkern bis zu den oberen Schichten der Atmosphäre und begrenzt einen Bereich, der als Magnetosphäre bezeichnet wird. Sie stellt unsichtbare Kraftlinien dar, die von einem Pol ausgehen und in den anderen eintreten. Die Magnetosphäre bildet eine schützende Blase um den Planeten, die ihn vor solarer und kosmischer Strahlung schützt. Gäbe es kein Magnetfeld, würden alle Schichten der Atmosphäre einfach in den Weltraum weggeblasen werden.

Daher sind das geomagnetische Feld, wie auch die innere Erwärmung des Kerns, die Voraussetzungen für die Existenz und Entwicklung des Lebens auf der Erde. Das Magnetfeld schützt die Biosphäre vor hochenergetisch geladenen Teilchen, beeinflusst den Ablauf einiger chemischer Reaktionen, zellulärer Prozesse, den Zustand des menschlichen Organismus und Tierwanderung.


Magnetische Felder der Planeten des Sonnensystems


Anzumerken ist, dass das Magnetfeld ein Merkmal für einen lebenden Planeten ist. Andere erdähnliche Planeten, die zwar einen Kern, aber kein Magnetfeld haben, bleiben tot. Das sind zum Beispiel Mars und Venus.

Außerdem erzeugt gerade der Erdkern das Gravitationsfeld der Erde.

ZENTRIERUNG DER ERDE

Eine weitere Funktion des Erdkerns, die von Wissenschaftlern bisher wenig beachtet wird, ist die Zentrierung des Planeten.

Um den Prozess der Zentrierung besser zu verstehen, können wir die Rotation unseres Planeten mit dem Auswuchten eines Autorades vergleichen. Wenn das Rad nicht ausgewuchtet ist, beginnt das Auto zu "driften" und das Fahrwerk wird beschädigt. Aus diesem Grund ist das Auswuchten der Räder für ein Auto sehr wichtig. Je größer das Volumen und die Masse des rotierenden Objekts sind, desto wichtiger ist die Balance. Nun können Sie sich vorstellen, wie wichtig das Gleichgewicht des Kerns für einen Planeten ist, wenn seine Masse 31% der Masse des gesamten Planeten ausmacht. Wenn sich der Kern verschiebt, führt dies zu einem Ungleichgewicht in allen anderen Sphären des Planeten.

Die Verschiebung des Kerns führt zu Veränderungen aller geophysikalischen Parameter, wie der Rotationsgeschwindigkeit und -achse des Planeten.

Wir haben die wichtigsten Funktionen des Erdkerns aufgezählt: thermische, magnetische, gravitative und zentrierende. Und jetzt sind alle diese Funktionen gestört.

Im nächsten Artikel werden wir uns damit befassen, welche Veränderungen im Kern unseres Planeten stattfinden, zu welchen Folgen sie führen und welche Bedrohung die Aktivierung dieser Prozesse für die Menschheit darstellt.


Quellen:

  1. Koppers, A.A.P., Becker, T.W., Jackson, M.G. et al. Mantle plumes and their role in Earth processes. Nat Rev Earth Environ 2, 382-401 (2021).
    URL: https://doi.org/10.1038/s43017-021-00168-6
  2.  Gorny, V.I. et al. Ein Modell der Mantel-Lithosphären-Wechselwirkung auf der Grundlage von Daten aus der Uralseis-Geotraverse, seismischen und geothermischen Fernerkundungsmethoden. Tiefenstruktur und Geodynamik des südlichen Urals. Twer. 2001. с. 227-238.
  3. Wissenschaft aus erster Hand: 29 Jun 2009, Kernofen der Erde, Vol. 27, No. 3.
    URL: https://scfh.ru/papers/yadernaya-topka-zemli/
  4. Die Magnetosphäre der Erde. Quelle: UC Regents

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