Physikalische Geographie
Kern, Mantel und Kruste sind Divisionen basierend auf Zusammensetzung. Die Kruste macht weniger als 1 Prozent der Masse der Erde aus, bestehend aus ozeanischer Kruste und kontinentaler Kruste ist oft mehr felsisches Gestein. Der Mantel ist heiß und repräsentiert etwa 68 Prozent der Erdmasse. Schließlich besteht der Kern hauptsächlich aus Eisenmetall. Der Kern macht etwa 31% der Erde. Lithosphäre und Asthenosphäre basieren auf mechanischen Eigenschaften., Die Lithosphäre besteht sowohl aus der Kruste als auch aus dem Teil des oberen Mantels, der sich als spröder, starrer Feststoff verhält. Die Asthenosphäre ist teilweise geschmolzenes Obermantelmaterial, das sich plastisch verhält und fließen kann. Diese Animation von Earthquide zeigt die Schichten nach Zusammensetzung und nach mechanischen Eigenschaften.
Kruste und Lithosphäre
Die äußere Oberfläche der Erde ist ihre Kruste; eine kalte, dünne, spröde äußere Hülle aus Gestein. Die Kruste ist relativ zum Radius des Planeten sehr dünn., Es gibt zwei sehr unterschiedliche Arten von Krusten, jede mit ihren eigenen charakteristischen physikalischen und chemischen Eigenschaften.Ozeanische Kruste besteht aus Magma, das auf dem Meeresboden ausbricht, um Basaltlava zu erzeugen, oder kühlt tiefer ab, um das aufdringliche magmatische Gestein Gabbro zu erzeugen. Sedimente, hauptsächlich Schlamm und die Muscheln winziger Meerestiere, beschichten den Meeresboden. Sediment ist am dicksten in Ufernähe, wo es in Flüssen und Windströmungen von den Kontinenten kommt.Kontinentale Kruste besteht aus vielen verschiedenen Arten von magmatischen, metamorphen und Sedimentgesteinen., Die durchschnittliche Zusammensetzung ist Granit, der viel weniger dicht ist als die mafischen magmatischen Gesteine der ozeanischen Kruste. Da es dick ist und eine relativ geringe Dichte aufweist, steigt die kontinentale Kruste höher auf dem Mantel als die ozeanische Kruste, die in den Mantel sinkt, um Becken zu bilden. Wenn sie mit Wasser gefüllt sind, bilden diese Becken die Ozeane des Planeten.Die Lithosphäre ist die äußerste mechanische Schicht, die sich als spröder, starrer Feststoff verhält. Die Lithosphäre ist etwa 100 Kilometer dick., Die Definition der Lithosphäre basiert darauf, wie sich Erdmaterialien verhalten, und umfasst daher die Kruste und den obersten Mantel, die beide spröde sind. Da es starr und spröde ist, bricht es, wenn Spannungen auf die Lithosphäre einwirken. Das erleben wir als Erdbeben.
Mantel
Die zwei wichtigsten dinge über den mantel sind: (1) es ist aus massivem gestein, und (2) es ist heiß. Wissenschaftler wissen, dass der Mantel aus Gestein besteht, basierend auf Beweisen von seismischen Wellen, Wärmefluss und Meteoriten., Die Eigenschaften passen zum ultramafischen Gesteinsperidotit, das aus den eisen – und magnesiumreichen Silikatmineralien hergestellt wird. Peridotit wird selten an der Erdoberfläche gefunden.Wissenschaftler wissen, dass der Mantel aufgrund der von ihm abfließenden Wärme und seiner physikalischen Eigenschaften extrem heiß ist. Wärme fließt auf zwei verschiedene Arten innerhalb der Erde: Leitung und Konvektion. Leitung ist definiert als die Wärmeübertragung, die durch schnelle Kollisionen von Atomen auftritt, was nur passieren kann, wenn das Material fest ist. Wärme fließt von wärmeren zu kühleren Orten, bis alle die gleiche Temperatur haben., Der Mantel ist heiß, hauptsächlich wegen der vom Kern geleiteten Wärme. Konvektion ist der Prozess eines Materials, das sich bewegen und fließen kann, um Konvektionsströme zu entwickeln.Die Konvektion im Mantel ist die gleiche wie die Konvektion in einem Topf mit Wasser auf einem Herd. Konvektionsströme innerhalb des Erdmantels bilden sich, wenn sich Material in der Nähe des Kerns erwärmt. Wenn der Kern die untere Schicht des Mantelmaterials erwärmt, bewegen sich die Partikel schneller, verringern ihre Dichte und lassen sie ansteigen. Das aufsteigende Material beginnt den Konvektionsstrom. Wenn das warme Material die Oberfläche erreicht, breitet es sich horizontal aus., Das Material kühlt ab, weil es sich nicht mehr in der Nähe des Kerns befindet. Es wird schließlich kühl und dicht genug, um wieder in den Mantel zu sinken. Am Boden des Mantels bewegt sich das Material horizontal und wird vom Kern erwärmt. Es erreicht den Ort, an dem warmes Mantelmaterial aufsteigt und die Mantelkonvektionszelle vollständig ist.
Die Konvektion im Mantel ist die gleiche wie die Konvektion in einem Topf mit Wasser auf einem Herd. Konvektionsströme innerhalb des Erdmantels bilden sich, wenn sich Material in der Nähe des Kerns erwärmt., Wenn der Kern die untere Schicht des Mantelmaterials erwärmt, bewegen sich die Partikel schneller, verringern ihre Dichte und lassen sie ansteigen. Das aufsteigende Material beginnt den Konvektionsstrom. Wenn das warme Material die Oberfläche erreicht, breitet es sich horizontal aus. Das Material kühlt ab, weil es sich nicht mehr in der Nähe des Kerns befindet. Es wird schließlich kühl und dicht genug, um wieder in den Mantel zu sinken. Am Boden des Mantels bewegt sich das Material horizontal und wird vom Kern erwärmt. Es erreicht den Ort, an dem warmes Mantelmaterial aufsteigt und die Mantelkonvektionszelle vollständig ist.,
Kern
Im Zentrum des Planeten liegt ein dichter metallischer Kern. Wissenschaftler wissen, dass der Kern aus einigen Gründen aus Metall besteht. Die Dichte der Oberflächenschichten der Erde ist viel geringer als die Gesamtdichte des Planeten, wie aus der Rotation des Planeten berechnet. Wenn die Oberflächenschichten weniger dicht als der Durchschnitt sind, muss der Innenraum dichter als der Durchschnitt sein. Berechnungen zeigen, dass der Kern etwa 85 Prozent Eisenmetall mit Nickel-Metall, das viel von den restlichen 15 Prozent. Es wird auch angenommen, dass metallische Meteoriten repräsentativ für den Kern sind.,Wenn der Erdkern kein Metall wäre, hätte der Planet kein Magnetfeld. Metalle wie Eisen sind magnetisch, aber Gestein, aus dem Mantel und Kruste bestehen, ist es nicht. Wissenschaftler wissen, dass der äußere Kern flüssig und der innere Kern fest ist, da S-Wellen am inneren Kern anhalten. Das starke Magnetfeld wird durch Konvektion im flüssigen äußeren Kern verursacht. Konvektionsströme im äußeren Kern sind auf Wärme aus dem noch heißeren inneren Kern zurückzuführen. Die Wärme, die den äußeren Kern vor dem Erstarren bewahrt, wird durch den Abbau radioaktiver Elemente im inneren Kern erzeugt.