Reise ins Innere der Erde

Was befindet sich ‘unter unseren Füßen’? Welche Prozesse finden hunderte Kilometer in der Tiefe statt und wie wirken sie sich auf der Erdoberfläche aus?

Sicher ist: wären die tieferen Schichten der Erde kalt und unbewegt, dann würde es auf der Erde kaum Leben geben.

Theorie der 'hohlen Erde' - hoffnungslos veraltet

Und wäre die Erde im Inneren hohl, dann würden seismische Untersuchungen zu gänzlich anderen Resultaten führen, als es der Fall ist. Jules Vernes Roman Die Reise zum Mittelpunkt der Erde ist allgemein bekannt. Die Theorie der hohlen Erde ist zudem eine veraltete wissenschaftliche Theorie, welche die Erde nicht als massiven Kugelkörper, sondern als eine Hohlkugel betrachtete. Das Erdinnere soll demnach durch große Öffnungen im Bereich der Pole, zugänglich und außerdem bewohnt sein.

Dazu ist heute eigentlich nicht mehr viel zu sagen, außer: "Heute ist der innere Aufbau der Erde (einschließlich des Dichteverlaufs, des Magnetfelds und der thermischen Bilanz)  bekannt und Hohlräume sind zur Erklärung der Eigenschaften der Erde nicht mehr nötig." (Vgl. Wikipedia)

Soweit es mich betrifft, erachte ich das fortgesetzte Festhalten am Bild einer hohlen Erde als sinnfrei, weshalb ich mich an diesbezüglichen Diskussionen nicht beteilige.

Etwas anderes sind Überlegungen, die sich mit noch unentdeckten Höhlensystemen und einer darin lebenden, autarken Fauna befassen. Entdeckungen wie z.B. der Pestera Movile in Rumänien (1986) zeigen, dass noch manche Überraschung auf uns warten mag.

Innerer Aufbau der Erde

Geologen betrachten die Erde heute gewissermaßen als 'Zwiebel' - dicht gepackt im Zentrum, weiter außen schalenförmig überdeckt von Schichten abnehmender Dichte:

Die Erde nimmt scheinbar die Form einer Kugel (Erdradius: 6357 bis 6378 km) ein; ihr Inneres ist aus mehreren Schalen aufgebaut: Im Zentrum befindet sich der feste Erdkern mit einem Radius von etwa 1250 km, welcher hauptsächlich aus Eisen und Nickel besteht. Daran schließt sich der flüssige Teil des Erdkerns (hauptsächlich Eisen) an mit einer Mächtigkeit(1) von rund 2200 km. Dort herrschen Temperaturen von mehr als 1000 Grad Celsius. 
Darüber die 2900 km mächtige Schicht des sogenannten Mantels aus zähplastischem Gestein (Silikate und Oxide), und zuoberst die vergleichsweise ‘hauchdünne’ Erdkruste. (vgl. Wikipedia)

Bildquelle: wikimedia

Geowissenschaftler können zwar kilometertiefe Bohrungen in der Erdkruste vornehmen (Bohrprojekte gelangten bislang nicht tiefer als 14km, denn die Bohrköpfe verschleißen bei der zunehmenden Hitze immer schneller und Messgeräte können nur bis ca. 300 Grad genutzt werden).
Doch bislang wurde keine Möglichkeit gefunden, ins Innere der Erde vorzudringen. Wie die u.a. Dokumentation zeigt, wäre es wohl leichter mit einem speziellen Konstrukt auf der Sonnenoberfläche zu landen, als es mit den extremen Temperaturen und dem Druck im Inneren der Erde aufzunehmen. Der innere Aufbau unseres Heimatplaneten lässt sich allerdings durch indirekte Methoden erschließen. Aufbau und Dicke der einzelnen Schichten sind hier recht gut beschrieben.

So werden vor allem die sog. Verwerfungen an den tektonischen Trennflächen untersucht (siehe auch Plattentektonik). Der Artikel ‘Forscher lüften Geheimnisse des Erdinneren’ auf WELTonline beschreibt die gegenwärtigen Forschungsvorhaben und –ergebnisse zum inneren Aufbau der Erde.
Siehe auch: Der Blick ins Erdinnere - Antiteilchen erlauben tiefe Einblicke in die Funktionsweise des Planeten

Astrophysiker steuern Modelle zur Verdichtung von planetarem Staub zu Planeten bei. In Verbindung mit Messungen der Wärmeleitfähigkeit von Gesteinen lassen sich Rückschlüsse auf Druck- und Temperaturbedingungen im Erdinneren ziehen und und die schweren Bestandteile des Kerns ziehen.

Erst teilweise ist erforscht, weshalb die Erde 4,6 Milliarden Jahre nach ihrer Entstehung nicht längst ausgekühlt ist. Dies wird im wesentlichen auf radioaktive Zerfallsprozesse im Erdinneren zurückgeführt, durch welche Erde das meiste ihrer Ursprungswärme erhalten kann. Es findet zwar eine stetige Abstrahlung von Erdwärme an den Weltraum statt, aber dies geht sehr langsam vor sich. Folglich dürfte die Erde selbst dann noch nicht einmal ausgekühlt sein, wenn einst die Sonne in einer Supernovaexplosion verglühen wird. Allerdings dürfte die Erde den ‘Tod’ ihres Zentralgestirns dennoch nicht überstehen – darüber brauchen wir uns keine Sorgen zu machen, denn es bleiben noch mehrere Milliarden Jahre Zeit.

Anmerkungen

1. Mächtigkeit ist die geologische Bezeichnung für die Dicke eines Gesteinspakets (Bank, Flöz, usw) und von Sedimentgesteinen. Sie wird unabhängig von der räumlichen Ausdehnung senkrecht zu den Schichtflächen gemessen.