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Erdaufbau: Kruste, Mantel und Kern verstehen
Die Erde besteht aus Erdkruste, Erdmantel und Erdkern. Diese kugelförmigen Hauptschichten unterscheiden sich vor allem in Material, Dichte und Zustand. Der Kern gliedert sich zusätzlich in einen flüssigen äußeren und einen festen inneren Teil.
Auf dieser Seite lernst du, die Schichten von außen nach innen zu ordnen, ihre wichtigsten Eigenschaften zu erklären und das Schalenmodell richtig zu verwenden.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Die Erde als Schalenmodell
Stell dir einen Pfirsich vor: Seine dünne Haut erinnert an die Erdkruste, das mächtige Fruchtfleisch an den Erdmantel und sein Inneres an den Erdkern. Der Vergleich macht besonders deutlich, wie dünn die Kruste gegenüber dem Mantel ist.
Schalenbau der Erde
Der Schalenbau ist ein Modell, das die Erde in übereinanderliegende kugelförmige Bereiche gliedert. Von außen nach innen heißen sie Erdkruste, Erdmantel und Erdkern.
Das Modell vereinfacht die Wirklichkeit. Die Übergänge liegen tief im Erdinneren, und manche Zahlen werden deshalb gerundet oder je nach Modell etwas unterschiedlich angegeben.
Von außen nach innen lautet die Grundfolge: Erdkruste – Erdmantel – Erdkern.
Woher kennen wir das Erdinnere?
Menschen können nicht bis zum Erdkern bohren oder ihn direkt beobachten. Forschende erschließen den Aufbau daher indirekt.
Besonders wichtig sind Erdbebenwellen. Sie breiten sich durch verschiedene Materialien unterschiedlich aus. Wenn sich ihre Laufzeiten sprunghaft ändern, deutet das auf eine Grenze zwischen zwei Schichten hin.
Auch Material, das durch Vulkane aus größerer Tiefe nach oben gelangt, liefert Hinweise. Seine Zusammensetzung kann sich von oberflächennahen Gesteinen unterscheiden.
Der Schalenbau ist ein wissenschaftliches Modell, das Beobachtungen erklärt. Er ist kein direkt betrachteter Querschnitt der Erde.
Die drei Hauptschichten im Vergleich
Erdkruste
Die Erdkruste ist die feste Außenschicht und unser Lebens- und Baugrund. Sie ist unter Ozeanen meist nur etwa 5 bis 10 Kilometer dick. Unter Kontinenten kann sie bis ungefähr 70 Kilometer erreichen. Ein mittlerer Wert von etwa 35 Kilometern beschreibt diese Unterschiede nur vereinfacht.
An Land kommt unter anderem Granit vor, am Meeresboden besonders Basalt. Die Kruste ist gegenüber der gesamten Erde ausgesprochen dünn.
Erdmantel
Der Erdmantel reicht bis ungefähr 2.900 Kilometer Tiefe und ist damit die mächtigste Hauptschicht. Er besteht aus Gesteinen, die unter anderem Silicate mit Magnesium und Eisen enthalten.
Der Mantel ist nicht einfach ein Meer aus flüssigem Gestein. Große Teile gelten als fest; manche Bereiche können sich unter hoher Temperatur und über lange Zeiträume plastisch beziehungsweise zäh verformen. Deshalb nennen vereinfachte Darstellungen unterschiedliche Zustände.
Magma und Lava
Magma ist geschmolzenes Gestein im Erdinneren. Gelangt es an die Erdoberfläche, heißt es Lava. Nicht der gesamte Erdmantel besteht aus Magma.
Erdkern
Der Erdkern beginnt in etwa 2.900 Kilometer Tiefe. Er besteht vorwiegend aus Eisen und Nickel und wird in zwei Bereiche geteilt:
- Der äußere Kern ist flüssig.
- Der innere Kern ist fest.
Bewegungen der flüssigen Metalle im äußeren Kern stehen mit der Entstehung des Erdmagnetfelds in Verbindung.
Du sollst eine unbekannte Schicht bestimmen. Sie liegt im Zentrum, besteht vorwiegend aus Eisen und Nickel und besitzt einen flüssigen äußeren sowie einen festen inneren Teil.
Die Lage im Zentrum schließt Kruste und Mantel aus. Material und Unterteilung passen zum Erdkern.
Warum ist der innere Kern fest?
Mit zunehmender Tiefe steigen im Allgemeinen Temperatur und Druck. Im inneren Kern herrschen Temperaturen von mehreren Tausend Grad Celsius. Trotzdem ist er fest.
Der entscheidende Grund ist der enorme Druck der darüberliegenden Schichten. Er presst das Material so stark zusammen, dass der innere Kern trotz der hohen Temperatur fest bleibt. Im äußeren Kern ist der Druck geringer; dort liegt das Metall flüssig vor.
Der Zustand eines Stoffes hängt nicht nur von der Temperatur ab. Auch der Druck ist entscheidend.
Die Aussage „Je heißer ein Bereich ist, desto sicherer ist er flüssig“ reicht für das Erdinnere nicht aus. Der innere Kern ist heißer als der äußere Kern, bleibt aber wegen des höheren Drucks fest.
Was der Erdaufbau an der Oberfläche bewirkt
Der Schalenbau hilft, Vorgänge an der Erdoberfläche zu erklären. Die feste äußere Gesteinshülle umfasst die Kruste und reicht in den oberen Mantel hinein. Sie ist in langsam bewegte Platten gegliedert.
Bewegungen im Mantel stehen mit der Bewegung dieser Platten in Verbindung. Wo Platten miteinander wechselwirken, können langfristig Gebirge entstehen; außerdem treten dort häufig Erdbeben und Vulkanismus auf. Die Alpen sind ein Beispiel für ein Gebirge, dessen Entstehung mit Plattenbewegungen verbunden ist.
Magma kann im Zusammenhang mit Vulkanismus aufsteigen. Sobald es an der Oberfläche austritt, wird es Lava genannt.
Der äußere Kern hat eine andere Wirkung: Bewegungen in seinem flüssigen Metall tragen zur Entstehung des Erdmagnetfelds bei. Das Magnetfeld lenkt einen Teil der von der Sonne kommenden Teilchenstrahlung ab.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Die feste Außenschicht heißt . Unter ihr liegt der . Im Zentrum befindet sich der . Geschmolzenes Gestein im Erdinneren heißt ; an der Oberfläche nennt man es .
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Erdaufbau
- Erkenntnis: Erdbebenwellen und vulkanisches Material
- Erdkruste: dünn, fest, außen
- Erdmantel: mächtig, überwiegend fest, teils plastisch
- Erdkern: außen flüssig, innen fest
- Tiefe: Temperatur und Druck nehmen zu
- Wirkungen: Plattenbewegung, Vulkanismus und Magnetfeld
Abschluss-Check
Prüfe zum Schluss, ob du die Grundidee in einem Satz erklären kannst: Die Erde besitzt eine dünne feste Kruste, einen mächtigen Gesteinsmantel und einen metallischen Kern, dessen äußerer Teil flüssig und dessen innerer Teil wegen des hohen Drucks fest ist.