Schalenbau der Erde: Kruste, Mantel und Kern
Du lernst, wie die Erde innen aufgebaut ist und wie Forscher ihre Schichten untersuchen.
Kurz gesagt
Von außen nach innen folgen Erdkruste, Erdmantel und Erdkern. Die Kruste ist die dünne äußere Gesteinsschicht, der Mantel liegt darunter und der Kern bildet den innersten Bereich.
Die Erde besteht aus mehreren Schichten. Ein Modell hilft dir, ihren Aufbau zu verstehen: Es ist eine vereinfachte Darstellung der Wirklichkeit. Verschiedene Modelle können unterschiedliche Eigenschaften derselben Erde zeigen.
Deine Lernziele
Die drei großen Bereiche der Erde heißen Erdkruste, Erdmantel und Erdkern. Man nennt sie auch Hauptschalen.
Die Erdkruste ist die dünne, feste Gesteinsschicht ganz außen. Darunter folgt der Erdmantel. Er liegt zwischen Kruste und Kern und besteht überwiegend aus festem Gestein. Der Erdkern bildet den innersten Bereich. Er reicht bis zum Mittelpunkt der Erde.
Von außen nach innen lautet die Reihenfolge: Erdkruste, Erdmantel, Erdkern. Diese Einteilung unterscheidet die Bereiche nach dem Material, aus dem sie bestehen. Kruste und Mantel bestehen aus unterschiedlichen Gesteinen. Der Kern besteht überwiegend aus Metall.
Schalenbau
Der Schalenbau beschreibt die Anordnung der Schichten im Inneren der Erde.
Merke: Die Erdkruste liegt außen. Der Erdmantel liegt zwischen Kruste und Kern. Der Erdkern liegt innen.
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Der Erdkern besteht aus zwei Bereichen. Der äußere Erdkern liegt um den inneren Erdkern herum. Er ist flüssig. Der innere Erdkern liegt im Mittelpunkt der Erde. Er ist fest.
Beide Bereiche sind sehr heiß. Große Hitze bedeutet aber nicht automatisch, dass Material flüssig ist. Im inneren Erdkern herrscht sehr hoher Druck: Das Material wird stark zusammengedrückt. Dieser Druck ermöglicht, dass es bei der dortigen Hitze fest bleibt.
Wenn du die beiden Kernbereiche nach ihrem Zustand unterscheidest, fragst du also: Ist das Material fest oder flüssig?
| Bereich | Zustand |
|---|---|
| Äußerer Erdkern | Flüssig |
| Innerer Erdkern | Fest |
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Eine weitere Einteilung fragt danach, wie sich das Material verhält. Die Lithosphäre umfasst die gesamte Erdkruste und den starren obersten Teil des Erdmantels. Starr bedeutet hier: im Vergleich zur darunterliegenden Schicht schwer verformbar.
Unter der Lithosphäre liegt die Asthenosphäre. Sie gehört zum oberen Erdmantel. Ihr Gestein ist überwiegend fest. Über sehr lange Zeiträume kann es sich jedoch langsam verformen und fließen. Es ist leichter verformbar als das Gestein der Lithosphäre. Die Asthenosphäre ist kein flüssiges Meer.
Die beiden Einteilungen betrachten also unterschiedliche Eigenschaften. Erdkruste, Erdmantel und Erdkern unterscheiden sich nach ihrem Material. Bei Lithosphäre und Asthenosphäre geht es um das Verhalten des Materials. Die Grenze zwischen ihnen liegt innerhalb des oberen Erdmantels. Sie sind keine zusätzlichen Hauptschalen neben Kruste, Mantel und Kern.
| Bereich | Lage | Verhalten |
|---|---|---|
| Lithosphäre | Erdkruste und starrer oberster Mantelteil | Vergleichsweise schwer verformbar |
| Asthenosphäre | Unter der Lithosphäre im oberen Mantel | Überwiegend fest, über sehr lange Zeit langsam verformbar |
Merke: Langsames Fließen über sehr lange Zeit bedeutet bei Gestein nicht, dass es vollständig flüssig ist.
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Bei einem Erdbeben entstehen Erschütterungen. Sie breiten sich als Erdbebenwellen durch die Erde aus. Messgeräte zeichnen auf, wann die Wellen ankommen. Die Zeit zwischen der Entstehung einer Welle und ihrer Ankunft heißt Laufzeit. Sie beschreibt, wie lange die Welle unterwegs war.
Wie schnell sich eine Welle ausbreitet, hängt vom Material und dessen Zustand ab. An Grenzen zwischen Erdschichten kann ein Teil einer Welle zurückgeworfen werden. Dieses Zurückwerfen heißt Reflexion. Es kann auf eine Grenze im Erdinneren hinweisen. Das Zurückwerfen allein beweist jedoch nicht, dass eine ganze Schicht flüssig ist.
Forscher vergleichen Laufzeiten und zurückgeworfene Wellen mit Modellen des Erdinneren. So ziehen sie Rückschlüsse: Sie leiten aus Messungen ab, welcher Aufbau dazu passen könnte. Ein Modell ordnet und erklärt solche Hinweise. Es ist kein direkt aufgenommenes Bild vom Erdinneren. Wenn Messungen nicht zum Modell passen, müssen Forscher es überprüfen und gegebenenfalls verändern.
Laufzeit
Die Laufzeit ist die Zeitspanne zwischen der Entstehung einer Welle und ihrer Ankunft an einem Messgerät.
Beispiel: Ein gedachter Vergleich von Messung und Modell
- 1In diesem erfundenen Forschungsfall erwartet ein Modell, dass eine Erdbebenwelle früh an einem Messgerät ankommt.
- 2Im Beispiel kommt die Welle später an als erwartet.
- 3Die Forscher prüfen ihre Annahmen zum Erdinneren und vergleichen das Modell mit weiteren Messungen.
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Alles auf einen Blick
Schalenbau der Erde
Von außen nach innen folgen Erdkruste, Erdmantel und Erdkern.
Der äußere Erdkern ist flüssig, der innere Erdkern ist fest.
Zur starren äußeren Hülle gehören die Erdkruste und der oberste Mantelteil.
Unter der Lithosphäre liegt überwiegend festes Gestein, das sich über sehr lange Zeit langsam verformen kann.
Erdbebenwellen liefern Hinweise auf das Erdinnere. Modelle erklären diese Hinweise und werden an Messungen überprüft.
Eine Begründung zum inneren Erdkern prüfen
- 1Auf einer gedachten Lernkarte steht: „Der innere Erdkern ist sehr heiß und deshalb flüssig.“ Prüfe die Begründung.
- 2Trenne die beiden Eigenschaften: Die Temperatur beschreibt, wie heiß etwas ist. Der Zustand beschreibt hier, ob es fest oder flüssig ist.
- 3Nutze die Erklärung zum Druck: Im inneren Erdkern wird das Material sehr stark zusammengedrückt. Es bleibt bei der dortigen Hitze fest.
- 4Verbessere den Satz: „Der innere Erdkern ist sehr heiß, bleibt unter dem dortigen hohen Druck aber fest.“
Fehler finden
Fehler in Zeile 3Die dritte Aussage verwechselt langsames Fließen über sehr lange Zeit mit einem flüssigen Zustand. Richtig: Das Gestein der Asthenosphäre ist überwiegend fest.
Lückentext
Die dünne Gesteinsschicht ganz außen an der Erde heißt . Im Mittelpunkt liegt der innere Erdkern: Sein Material bleibt unter dem dortigen hohen Druck trotz großer Hitze . Während die Lithosphäre starr ist, kann das Gestein der Asthenosphäre über sehr lange Zeit langsam nachgeben. Es ist damit verformbar als das Gestein der Lithosphäre.