Gebirgszüge ragen in den Himmel. Ozeane stürzen in unmögliche Tiefen. Die Erdoberfläche ist ein erstaunlicher Ort. Doch selbst der tiefste Canyon ist nur ein winziger Kratzer auf dem Planeten. Um die Erde wirklich zu verstehen, müssen Sie 6.400 Kilometer (3.977 Meilen) unter unseren Füßen zurücklegen.

Beginnend im Zentrum besteht die Erde aus vier verschiedenen Schichten. Sie sind vom tiefsten bis zum flachsten der innere Kern, der äußere Kern, der Mantel und die Kruste. Außer der Kruste hat noch niemand diese Schichten persönlich erforscht. Tatsächlich ist die tiefste, die Menschen jemals gebohrt haben, etwas mehr als 12 Kilometer (7,6 Meilen). Und selbst das hat 20 Jahre gedauert!

Dennoch wissen Wissenschaftler sehr viel über die innere Struktur der Erde. Sie haben es ausgelotet, indem sie untersucht haben, wie sich Erdbebenwellen durch den Planeten bewegen. Die Geschwindigkeit und das Verhalten dieser Wellen ändern sich, wenn sie auf Schichten unterschiedlicher Dichte treffen. Wissenschaftler – darunter Isaac Newton vor drei Jahrhunderten – haben auch aus Berechnungen der Gesamtdichte, der Anziehungskraft und des Magnetfelds der Erde etwas über den Kern und den Mantel gelernt.

Hier ist eine Einführung in die Schichten der Erde, beginnend mit einer Reise zum Zentrum des Planeten.

Der innere Kern

Diese massive Metallkugel hat einen Radius von 1.220 Kilometern (758 Meilen) oder etwa drei Viertel des Mondes. Es befindet sich etwa 6.400 bis 5.180 Kilometer (4.000 bis 3.220 Meilen) unter der Erdoberfläche. Extrem dicht, besteht es hauptsächlich aus Eisen und Nickel. Der innere Kern dreht sich etwas schneller als der Rest des Planeten. Es ist auch sehr heiß: Die Temperaturen brutzeln bei 5.400 ° Celsius (9.800 ° Fahrenheit). Das ist fast so heiß wie die Oberfläche der Sonne. Der Druck hier ist immens: weit über 3 Millionen Mal größer als auf der Erdoberfläche. Einige Untersuchungen legen nahe, dass es auch einen inneren, inneren Kern geben kann. Es würde wahrscheinlich fast ausschließlich aus Eisen bestehen.

Der äußere Kern

Dieser Teil des Kerns besteht ebenfalls aus Eisen und Nickel, nur in flüssiger Form. Es sitzt etwa 5.180 bis 2.880 Kilometer (3.220 bis 1.790 Meilen) unter der Oberfläche. Erhitzt weitgehend durch den radioaktiven Zerfall der Elemente Uran und Thorium, Diese Flüssigkeit wirbelt in riesigen, turbulente Strömungen. Diese Bewegung erzeugt elektrische Ströme. Sie wiederum erzeugen das Erdmagnetfeld. Aus Gründen, die irgendwie mit dem äußeren Kern zusammenhängen, kehrt sich das Erdmagnetfeld etwa alle 200.000 bis 300.000 Jahre um. Wissenschaftler arbeiten immer noch daran zu verstehen, wie das passiert.

Der Mantel

Mit einer Dicke von fast 3.000 Kilometern (1.865 Meilen) ist dies die dickste Schicht der Erde. Es beginnt nur 30 Kilometer (18,6 Meilen) unter der Oberfläche. Es besteht hauptsächlich aus Eisen, Magnesium und Silizium und ist dicht, heiß und halbfest (denken Sie an Karamellbonbons). Wie die darunter liegende Schicht zirkuliert auch diese. Es geht nur so viel langsamer.

In der Nähe seiner oberen Ränder, irgendwo zwischen etwa 100 und 200 Kilometern (62 bis 124 Meilen) unter der Erde, erreicht die Temperatur des Mantels den Schmelzpunkt des Gesteins. Tatsächlich bildet es eine Schicht aus teilweise geschmolzenem Gestein, die als Asthenosphäre (As-THEEN-oh-sfeer) bekannt ist. Geologen glauben, dass dieser schwache, heiße, rutschige Teil des Mantels das ist, worauf die tektonischen Platten der Erde reiten und darüber gleiten.

Diamanten sind winzige Stücke des Mantels, die wir tatsächlich berühren können. Die meisten bilden sich in Tiefen über 200 Kilometern (124 Meilen). Aber seltene „super-tiefe“ Diamanten können sich bis zu 700 Kilometer (435 Meilen) unter der Oberfläche gebildet haben. Diese Kristalle werden dann in vulkanischem Gestein, das als Kimberlit bekannt ist, an die Oberfläche gebracht.

Die äußerste Zone des Mantels ist relativ kühl und starr. Es verhält sich eher wie die Kruste darüber. Zusammen sind dieser oberste Teil der Mantelschicht und die Kruste als Lithosphäre bekannt.

Die Kruste

Die Erdkruste ist wie die Schale eines hart gekochten Eies. Es ist extrem dünn, kalt und spröde im Vergleich zu dem, was darunter liegt. Die Kruste besteht aus relativ leichten Elementen, insbesondere Siliziumdioxid, Aluminium und Sauerstoff. Es ist auch sehr variabel in seiner Dicke. Unter den Ozeanen (und Hawaii-Inseln) kann es so wenig wie 5 Kilometer (3,1 Meilen) dick sein. Unter den Kontinenten kann die Kruste 30 bis 70 Kilometer (18,6 bis 43,5 Meilen) dick sein.

Zusammen mit der oberen Zone des Mantels ist die Kruste in große Stücke zerbrochen, wie ein gigantisches Puzzle. Diese sind als tektonische Platten bekannt. Diese bewegen sich langsam – bei nur 3 bis 5 Zentimeter (1,2 bis 2 Zoll) pro Jahr. Was die Bewegung tektonischer Platten antreibt, ist noch nicht vollständig verstanden. Es kann mit wärmegetriebenen Konvektionsströmen im Mantel darunter zusammenhängen. Einige Wissenschaftler glauben, dass es durch den Schlepper von Krustenplatten unterschiedlicher Dichte verursacht wird, etwas namens „Slab Pull.“ Mit der Zeit konvergieren diese Platten, ziehen sich auseinander oder gleiten aneinander vorbei. Diese Aktionen verursachen die meisten Erdbeben und Vulkane. Es ist eine langsame Fahrt, aber es sorgt für aufregende Zeiten hier auf der Erdoberfläche.