Erdkern Flashcards
Hinweise auf Erdkern
Trägheitsmoment der Erde kleiner als das einer Vollkugel
Mittlere Dichte deutlich größer als Dichte der Krustengesteine
Seismologische Hinweise(1906)
flüssiger Kern postuliert um Gezeiten quantitativ korrekt zu erklären (1926)
PKP und PKiKP deuten auf Strukturierung des Kerns hin -> IK und ÄK
Nachweis durch Eigenschwingungen, dass Innerer Kern fest sein muss
Innerer Kern
Fest
bekannt aus Analyse von Eigenschwingungen
Amplituden von PKiKP Phasen
Äußerer Kern
Flüssig
bekannt aus:
Abwesenheit von S Wellen
Abnahme der P Wellen Geschwindigkeit
Deformation der Erde durch Gezeiten (Mond und Sonne)
freie Nutation der Erdachse (Chandler Wobble)
Bei Homogenität des Kerns
homogene Fe-S oder Fe-O erzeugt konstant bleibenden Solidus:
Bedeutet Wachstum des inneren Kerns um etwa 200 km/10^9 a bei Abkühlung
Bei Inhomogenität des Kerns
Fe-S oder Fe-O mit Fe im ÄK und reines Fe im IK
mit sich ändernder Zusammensetzung ändert sich auch Soliduskurve: Bei erreichen fällt Eisen aus so dass Schmelze reicher an FeS
Bei Erreichen des Eutektikums ist T=1.800 °C und 55% FeS
Ab dem Punkt fällt alles aus: komplett fester Kern
(wären an dem Punkt vor Eutektikum, Restschmelze wäre ÄK)
Konvektion im ÄK
Schwerer Anteil der Eisenlegierung fällt an der grenze ÄK/IK aus; Leichte restschmelze bleibt übrig
Erfährt Aufrieb : Kompositorischer Effekt
Heizung an ÄK/IK Grenze: thermomechanischer Effekt
Geschwindigkeiten con 1- 10 km/a also Faktor 10^4 schneller als Mantelkonvektion
Geodynamo Vorraussetzung
Gesamtdrehmoment des Thermoelektrischen Feldes nicht null
Flüssiger ÄK mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und inhomogenem Strömungsfeld( zu einem gewissen Teil)
Dynamo Effekt
mechanische Energie (der Konvektion) wird in EM Energie umgewandelt nach Induktionsgesetz
Dafür nötige Ringströme haben radiale Komponente und toroidale Komponente
ohne Strömung durch corioliskraft wäre stabiler Dynamo nicht möglichc(Umwandlung der toroidalen zu poloidalen Feldlinien würde nicht erfolgen)
toroidale Komponente (Geodynamo)
folgt den Breitenkreisen, differentielle Rotation des flüssigen Erdkerns (innere Bereiche Schneller als äußere
radiale Komponente (Geodynamo)
Dichtevariation ( durch vertikalen Temperaturgradienten)
D”-Schicht
An KMG
relativ schnell konvektierender ÄK auf langsam konvektierenden Mantel
deutliche Grenzfläche für Dichte, Viskosität, Temperatur und Zusammensetzung
Variation und Dynamik schlägt sich in Topographie (der KMG) wieder
im unteren Bereich Bildung einer ULVZ
