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https://doi.org/10.11588/diglit.43644#0007
Ist das Erdinnere fest ?
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Atm. zu berechnen, wobei r0 der Radius der Erde, gleich 6370 km
ist. Für die Tiefe von 1200 km (also r = 5170) berechnet sich p zu
583 000 Atm. Statt dieser Zahl sollen 400 000 Atm. angenommen
werden, da das spezifische Gewicht der oberen Schichten der Erde
geringer als der Durchschnittswert ist. Für das Schmelzen unter
diesem Druck berechnet sich aus der Schmelzkurve eine Temperatur
von ~ 12 000°. Erstreckte sich also das Flüssige unter der Erd-
kruste bis zu einer Tiefe von 1200 km, so würde die Temperatur in
diesem flüssigen Teil von 3000° auf 12 000° ansteigen. Als durch-
schnittliche „geothermische Tiefenstufe“ für diesen Teil ergäbe sich
ein Grad auf etwa 120 m, also fast der fünffache Wert wie in der
festen Erdkruste. Wenn nun berücksichtigt wird, was kaum
bezweifelt werden kann, daß die Erde unterhalb ihrer schützenden
Erdkruste im Wärmegleichgewicht ist, so befindet sich das Flüssige
oben im Gleichgewicht mit der festen Erdkruste und unten im Gleich-
gewicht mit dem darunterliegenden festen Teil. Der flüssige Teil
muß aus diesem Grunde überall dem Gleichgewicht „Fest-Flüssig“
entsprechen. Jeder Punkt des flüssigen Erdmantels hat also einen
bestimmten Druck und eine zugehörige Temperatur, die durch ent-
sprechende Punkte der angenommenen Schmelzkurve ausgedrückt
werden.
In der Tiefe von 1200 km wird hiernach also die Erde fest.
Eine weitere scharfe Unstetigkeit erfährt sie nach den seismischen
Untersuchungen, wie bekannt, bei 2900 km. In einer flüssigen Erde
könnte man den Druck an dieser Stelle zu rund 1 Million Atm. an-
nehmen. Auf der Schmelzkurve entspräche dieses etwa einer Tem-
peratur von 20 000°. Im Erdinnern hätte eine flüssige Erde einen
hydraulischen Druck von etwa 2 Millionen Atm., was nach der
Schmelzkurve einer Schmelztemperatur von rund 25 000° entspräche.
Die Temperatur an der Grenze des flüssigen gegen das feste Erd-
innere ist nach der Annahme 12 000°. Da Wärmegleichgewicht an-
zunehmen ist, kann das darunter liegende Feste kaum höhere Tempe-
ratur haben. Die errechnete Temperatur von 12 000° ist höher als
in neuerer Zeit für das Erdinnere meist angenommen wird. Diese
höhere Temperatur erscheint aber richtiger, da eine geringere nur
dann in Frage käme, wenn der Umfang des Flüssigen kleiner wäre,
sich also nicht bis 1200 km erstreckt, was nach den folgenden Aus-
einandersetzungen nicht anzunehmen ist.
Die bisherigen Betrachtungen ergeben also unterhalb der Erd-
kruste drei Schichten, wie sie auch sonst allgemein angenommen
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Atm. zu berechnen, wobei r0 der Radius der Erde, gleich 6370 km
ist. Für die Tiefe von 1200 km (also r = 5170) berechnet sich p zu
583 000 Atm. Statt dieser Zahl sollen 400 000 Atm. angenommen
werden, da das spezifische Gewicht der oberen Schichten der Erde
geringer als der Durchschnittswert ist. Für das Schmelzen unter
diesem Druck berechnet sich aus der Schmelzkurve eine Temperatur
von ~ 12 000°. Erstreckte sich also das Flüssige unter der Erd-
kruste bis zu einer Tiefe von 1200 km, so würde die Temperatur in
diesem flüssigen Teil von 3000° auf 12 000° ansteigen. Als durch-
schnittliche „geothermische Tiefenstufe“ für diesen Teil ergäbe sich
ein Grad auf etwa 120 m, also fast der fünffache Wert wie in der
festen Erdkruste. Wenn nun berücksichtigt wird, was kaum
bezweifelt werden kann, daß die Erde unterhalb ihrer schützenden
Erdkruste im Wärmegleichgewicht ist, so befindet sich das Flüssige
oben im Gleichgewicht mit der festen Erdkruste und unten im Gleich-
gewicht mit dem darunterliegenden festen Teil. Der flüssige Teil
muß aus diesem Grunde überall dem Gleichgewicht „Fest-Flüssig“
entsprechen. Jeder Punkt des flüssigen Erdmantels hat also einen
bestimmten Druck und eine zugehörige Temperatur, die durch ent-
sprechende Punkte der angenommenen Schmelzkurve ausgedrückt
werden.
In der Tiefe von 1200 km wird hiernach also die Erde fest.
Eine weitere scharfe Unstetigkeit erfährt sie nach den seismischen
Untersuchungen, wie bekannt, bei 2900 km. In einer flüssigen Erde
könnte man den Druck an dieser Stelle zu rund 1 Million Atm. an-
nehmen. Auf der Schmelzkurve entspräche dieses etwa einer Tem-
peratur von 20 000°. Im Erdinnern hätte eine flüssige Erde einen
hydraulischen Druck von etwa 2 Millionen Atm., was nach der
Schmelzkurve einer Schmelztemperatur von rund 25 000° entspräche.
Die Temperatur an der Grenze des flüssigen gegen das feste Erd-
innere ist nach der Annahme 12 000°. Da Wärmegleichgewicht an-
zunehmen ist, kann das darunter liegende Feste kaum höhere Tempe-
ratur haben. Die errechnete Temperatur von 12 000° ist höher als
in neuerer Zeit für das Erdinnere meist angenommen wird. Diese
höhere Temperatur erscheint aber richtiger, da eine geringere nur
dann in Frage käme, wenn der Umfang des Flüssigen kleiner wäre,
sich also nicht bis 1200 km erstreckt, was nach den folgenden Aus-
einandersetzungen nicht anzunehmen ist.
Die bisherigen Betrachtungen ergeben also unterhalb der Erd-
kruste drei Schichten, wie sie auch sonst allgemein angenommen