Eisenkern im Planeteninneren
- Ersteller apfelsaft
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Planetologist
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Darf ich kurz Fragen, warum du den Eisenkern als "hypothetisch" bezeichnest?
Cheers, Planetologist
Cheers, Planetologist
Nach Wikipedia scheint das einfach die plausibelste Modellvorstellung zu sein:
http://de.wikipedia.org/wiki/Innerer_Aufbau_der_Erde
Gruss Orbit
http://de.wikipedia.org/wiki/Innerer_Aufbau_der_Erde
Gruss Orbit
galileo2609
Registriertes Mitglied
Hallo Planetologist,
wahrscheinlich würde unserem 'apfelsaft' ein Kern aus Kunstdünger besser passen, der das 'Planetenwachstum' mehr beschleunigt als ein Eisenkern!
Grüsse galileo2609
Toni
Registriertes Mitglied
Hi Galileo,
Danke! Ich bin fast von meinem Stuhl gerutscht!!
Beste Grüße
Toni
eine hervorragende und sehr logische Erklärung!!wahrscheinlich würde (...) ein Kern aus Kunstdünger besser passen, der das 'Planetenwachstum' mehr beschleunigt als ein Eisenkern!
Danke! Ich bin fast von meinem Stuhl gerutscht!! Beste Grüße
Toni
Bynaus
Registriertes Mitglied
@apfelsaft:
Messungen der Photosphäre der Sonne sowie der primitivsten Meteoriten zeigen die mittlere Zusammensetzung unseres Sonnensystems: es enthält offenbar sehr viel mehr Eisen (und Nickel, und andere, sogenannt "eisenliebende" oder "siderophile" (= bevorzugt ins Eisen gehende) Elemente), als man dies aus den Oberflächengesteinen der Erde schliessen würde. Aufgrund chemischer Unterschiede sowie Unterschieden im spezifischen Gewicht würde man erwarten, dass ein aufgeschmolzener Gesteinskörper aus "durchschnittlichem Sonnensystemmaterial" sich in einen Eisenkern und einen Gesteinsmantel aufteilt ("differenziert"). Dass dies viele Male geschehen ist, zeigen Eisen-Meteorite, Bruchstücke von einst grösseren (differenzierten) Asteroiden, die praktisch aus einer reinen Eisen-Nickel-Legierung bestehen. Zudem zeigen Erdbebenwellen, dass der Kern der Erde ein Verhalten zeigt (messbar an den Erdbebenwellen, die ihn durchlaufen), wie man es von einem Eisenkern unter den gegebenen Druck- und Temperaturbedingungen erwarten würde. Zudem stimmt dann auch die spezifische Dichte wieder: die Erde hat eine mittlere Dichte von etwa 5.5 Gramm pro Kubikzentimeter, die Oberflächengesteine aber liegen unter 3 Gramm pro Kubikzentimeter. Addiert man einen Eisenkern dazu, geht die Rechnung (fast) auf. Wegen des "fast" vermutet man neben Eisen, Nickel und den siderophilen Spurenelementen noch ein weiteres (häufiges) Element im Kern, vielleicht Schwefel, vielleicht Kohlenstoff, vielleicht auch Wasserstoff.
An die anderen: Die Abwehr von Crackpots in Ehren, aber ich finde, man soll unbefangen alle Fragen stellen dürfen.
Messungen der Photosphäre der Sonne sowie der primitivsten Meteoriten zeigen die mittlere Zusammensetzung unseres Sonnensystems: es enthält offenbar sehr viel mehr Eisen (und Nickel, und andere, sogenannt "eisenliebende" oder "siderophile" (= bevorzugt ins Eisen gehende) Elemente), als man dies aus den Oberflächengesteinen der Erde schliessen würde. Aufgrund chemischer Unterschiede sowie Unterschieden im spezifischen Gewicht würde man erwarten, dass ein aufgeschmolzener Gesteinskörper aus "durchschnittlichem Sonnensystemmaterial" sich in einen Eisenkern und einen Gesteinsmantel aufteilt ("differenziert"). Dass dies viele Male geschehen ist, zeigen Eisen-Meteorite, Bruchstücke von einst grösseren (differenzierten) Asteroiden, die praktisch aus einer reinen Eisen-Nickel-Legierung bestehen. Zudem zeigen Erdbebenwellen, dass der Kern der Erde ein Verhalten zeigt (messbar an den Erdbebenwellen, die ihn durchlaufen), wie man es von einem Eisenkern unter den gegebenen Druck- und Temperaturbedingungen erwarten würde. Zudem stimmt dann auch die spezifische Dichte wieder: die Erde hat eine mittlere Dichte von etwa 5.5 Gramm pro Kubikzentimeter, die Oberflächengesteine aber liegen unter 3 Gramm pro Kubikzentimeter. Addiert man einen Eisenkern dazu, geht die Rechnung (fast) auf. Wegen des "fast" vermutet man neben Eisen, Nickel und den siderophilen Spurenelementen noch ein weiteres (häufiges) Element im Kern, vielleicht Schwefel, vielleicht Kohlenstoff, vielleicht auch Wasserstoff.
An die anderen: Die Abwehr von Crackpots in Ehren, aber ich finde, man soll unbefangen alle Fragen stellen dürfen.
Hi..
Mal eine allgemeine Frage zu dem..
Das bedeutet doch, das es nicht unbedingt so sein muss, sondern das sich theoretisch auch leichte Elemente in einer dichteren Zustandsform befinden könnten welche sie daher schwerer erscheinen lässt...
Das Asteroiden z.T. aus reinem Eisen sind kann auch von explodierten Supernovas stammen und müssen meiner Meinung nach nicht unbedingt in gehäufter Form in einem Planetenkern vorhanden sein. Oder?
JGC
Mal eine allgemeine Frage zu dem..
Das bedeutet doch, das es nicht unbedingt so sein muss, sondern das sich theoretisch auch leichte Elemente in einer dichteren Zustandsform befinden könnten welche sie daher schwerer erscheinen lässt...
Das Asteroiden z.T. aus reinem Eisen sind kann auch von explodierten Supernovas stammen und müssen meiner Meinung nach nicht unbedingt in gehäufter Form in einem Planetenkern vorhanden sein. Oder?
JGC
Bynaus
Registriertes Mitglied
Das sollst du auch, schliesslich richtete sich das nicht gegen dich (zumindest mir wärst du bisher nicht als Crackpot aufgefallen - aber ich war auch längere Zeit nicht da).
Der "Klumpen" hat etwa den Radius des Planeten Mars.
Wenn das so wäre, dann...
1. ...müsstest du erklären, wo denn das viele fehlende Eisen (im Vergleich zum Sonnensystemschnitt) der Erde ist
2. ...müsstest du erklären, warum der Erdkern sich gegenüber Erdbebenwellen so verhält, als sei er aus komprimiertem, heissem Eisen
3. ... und noch vieles mehr.
Es gibt (bis auf winzige Körner) keine Materie extrasolaren Ursprungs im Sonnensystem (bzw. Materie, die noch ihre ursprüngliche, extrasolare Zusammensetzung behalten hat, denn letztlich ist natürlich alles Material im Sonnensystem extrasolaren Ursprungs): praktisch alle Maaterie wurde im protosolaren Nebel sehr effizient homogenisiert, so dass eine charakteristische, genau definierte lokale Zusammensetzung (sowohl Element- als auch Isotopenverhältnisse) entstand. Die Eisenmeteorite sind eindeutig Produkte dieser homogenisierten, lokalen Zusammensetzung (auch wenn sie natürlich chemisch vom Mittel abweichen, ihre Isotopenzusammensetzungen verraten sie).
Es gibt noch weitere Dinge, die zeigen, dass die Eisenmeteoriten tatsächlich in den Kernen von mittelgrossen Planetoiden entstanden sind (z.B. Temperatur- und Druckverhältnisse, unter denen sie entstanden sind, und die ihre Spuren hinterlassen haben), etc.
Zuletzt bearbeitet:
Aus dem Wiki Artikel http://de.wikipedia.org/wiki/Innerer_Aufbau_der_Erde:
Daraus ergibt sich ein Radius von 3471 km (Erdradius 6371 km - 2900 km) bzw ein Durchmesser des Kerns von 6942 km. Der Mars hat einen Gesamtdurchmesser von 6794 km, ist also sogar noch ein Stückchen kleiner als der Erdkern.
Tatsächlich, ich habe mir den Artikel im Wiki genauer angeschaut, und da steht wirklich drin, dass der innere Kern, so groß wie der Mars, aus Eisen besteht.
Ist das Eisen im Planeten "entstanden" oder stammt es aus einem Stern (Supernova) ?
Ist das Eisen im Planeten "entstanden" oder stammt es aus einem Stern (Supernova) ?
Toni
Registriertes Mitglied
Hallo Apfelsaft,
trinkst Du den gerne? - Ich auch.
Nun zu Deiner Frage:
In der Regel enden diese Sterne dann aber in einer Supernova-Explosion, wodurch große Teile des Sterns (mitsamt einem Großteil des erbrüteten Eisens) ins Weltall geschleudert werden. Treffen diese "Supernova-Exkremente" schließlich auf eine kalte Gaswolke, so verhelfen diese Supernova-Überreste der Wolke sich innerhalb weniger Millionen Jahre zusammenzuziehen (also zu kontrahieren), sie bekommt einen Drehimpuls (oder er wird dadurch verstärkt) und beginnt, immer größere Körper auszubilden.
Weiße Zwerge, die Überreste nicht ganz so schwerer Sterne (also etwa sonnenähnliche Sterne) besitzen meines Wissens kein Eisen, da dieses in dem Roten Riesen, der sie vorher einmal waren, aufgrund fehlender stellarer Gesamtmasse nicht erbrütet wurde.
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Hallo JGC,
Wenn Du bei einem Tauchgang eine mit Luft gefüllte Plastikflasche mit nach unten nimmst und sie in (na, sagen wir mal) 100 Metern Tiefe öffnest, wird sich das Gasgemisch sofort auf den Weg nach oben begeben, obwohl es dort unten zusammengepresst wurde und ein geringeres Volumen einnimmt. Aber letztendlich unterliegt ja das umgebende Wasser dem selben Druck.
- Ich selber weiß ja, was Du meinst.
Die Planeten und Monde stammen doch alle vom gleichen Material ab, aus welchem unser protosolaner Gas- und Trümmernebel nach der "Impfung" durch den "Supernova-Dreck" bestand. Dass diese eingeimpften Elemente nicht überall gleichmäßig verteilt waren, ist logisch. Und so bestehen eben Planeten, Monde und auch unsere Sonne nicht immer aus der gleichen prozentualen Zusammensetzung der Elemente.
Elementare Grüße von
Toni
trinkst Du den gerne? - Ich auch.
Nun zu Deiner Frage:
Eisen kann weder auf Planeten entstehen, noch frei im Universum und auch (bis jetzt noch) nicht auf unserer Sonne. Erst die Roten Riesen in einem ganz späten Stadium ihrer Entwicklung können dieses Eisen mithilfe der Kernfusion "erbrüten". Eisen ist das schwerste Element, welches noch energieeffizient durch Kernfusion erbrütet werden kann. Bei schwereren Elementen macht die Fusion keinen Sinn mehr, da dabei mehr Energie hineingesteckt werden muss, als unter dem Strich (energietechnisch) dabei herauskommt.
In der Regel enden diese Sterne dann aber in einer Supernova-Explosion, wodurch große Teile des Sterns (mitsamt einem Großteil des erbrüteten Eisens) ins Weltall geschleudert werden. Treffen diese "Supernova-Exkremente" schließlich auf eine kalte Gaswolke, so verhelfen diese Supernova-Überreste der Wolke sich innerhalb weniger Millionen Jahre zusammenzuziehen (also zu kontrahieren), sie bekommt einen Drehimpuls (oder er wird dadurch verstärkt) und beginnt, immer größere Körper auszubilden.
Weiße Zwerge, die Überreste nicht ganz so schwerer Sterne (also etwa sonnenähnliche Sterne) besitzen meines Wissens kein Eisen, da dieses in dem Roten Riesen, der sie vorher einmal waren, aufgrund fehlender stellarer Gesamtmasse nicht erbrütet wurde.
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Hallo JGC,
nee, mei Gutster, die leichteren Elemente und Verbindungen werden mit der Zeit früher oder später immer nach oben steigen. Und der Druck wirkt ja schließlich auf alle Elemente in einer bestimmten Tiefe gleichmäßig ein.
Wenn Du bei einem Tauchgang eine mit Luft gefüllte Plastikflasche mit nach unten nimmst und sie in (na, sagen wir mal) 100 Metern Tiefe öffnest, wird sich das Gasgemisch sofort auf den Weg nach oben begeben, obwohl es dort unten zusammengepresst wurde und ein geringeres Volumen einnimmt. Aber letztendlich unterliegt ja das umgebende Wasser dem selben Druck.
Wie jetzt? Die Asteroiden?? - Na, ich glaube, hier hast Du Dich (wieder mal) nur ein bissl verquer ausgedrückt.
- Ich selber weiß ja, was Du meinst. Die Planeten und Monde stammen doch alle vom gleichen Material ab, aus welchem unser protosolaner Gas- und Trümmernebel nach der "Impfung" durch den "Supernova-Dreck" bestand.
Dass diese eingeimpften Elemente nicht überall gleichmäßig verteilt waren, ist logisch. Und so bestehen eben Planeten, Monde und auch unsere Sonne nicht immer aus der gleichen prozentualen Zusammensetzung der Elemente. Elementare Grüße von
Toni
Bynaus
Registriertes Mitglied
Und auch das nur bei sehr schweren Roten Riesen. Sterne wie die Sonne sind dafür zu leicht. Nach Fusion von Helium zu Kohlenstoff und ein bisschen Sauerstoff ist Schluss.
Das stimmt so nicht. Die Abweichungen aufgrund von Inhomogenitäten im protosolaren Nebel sind minimal. Lokale Prozesse (Zersplitterung von differenzierten Körpern, Bindung unterschiedlicher Stoffe durch unterschiedliche Gravitation oder unterschiedlicher Entfernung zur Sonne und damit verbundenen typischen Kollisionsenergien oder Nebeltemperaturen) spielen die wichtigste Rolle, wenn es um Unterschiede in der chemischen Verteilung sieht. Das sieht man auch daran, dass zwar die Elementverhältnisse stark variieren, die Isotopenverhältnisse aber im gesamten Sonnensystem sehr ähnlich sind, verglichen mit den extremen Wertebereichen, die in präsolaren Körnern (nicht homogenisierte Materie) beobachtet werden.
Hallo Toni..
zu:
Du redest von 100 Metern Wassertiefe...
Ich rede von ca 3tausend Km Tiefe!
Was würde dann mit deiner Luft passieren?? Sie würde sofort im Mantelmaterial in Lösung gehen und mit den dort angetroffenen Elementen kristalline Oxide bilden...
Diese sind wesentlich kompakter in ihrer Struktur als an der Oberfläche.
Es wäre mal interessant, statt Beschleunigerexperimente zur Abwechslung Druckexperimente zu machen, die diverse Substanzen mit millionen Bar Drücken beaufschlagen kann, um zu sehen, wie sich Materie wirklich unter diesen extremen Verhältnissen verhält, anstatt nur statistische mathematische Modelle zu verwenden...
JGC
zu:
Du redest von 100 Metern Wassertiefe...
Ich rede von ca 3tausend Km Tiefe!
Was würde dann mit deiner Luft passieren?? Sie würde sofort im Mantelmaterial in Lösung gehen und mit den dort angetroffenen Elementen kristalline Oxide bilden...
Diese sind wesentlich kompakter in ihrer Struktur als an der Oberfläche.
Es wäre mal interessant, statt Beschleunigerexperimente zur Abwechslung Druckexperimente zu machen, die diverse Substanzen mit millionen Bar Drücken beaufschlagen kann, um zu sehen, wie sich Materie wirklich unter diesen extremen Verhältnissen verhält, anstatt nur statistische mathematische Modelle zu verwenden...
JGC
Toni
Registriertes Mitglied
Verschmelzung?? Oxydation?
Und schon gar nicht mit einer Plastikflasche in der Hand! - Oh weh, und nach Deiner Beschreibung ...
- Oder doch nicht?? - Jetzt bin ich aber ganz schön verwirrt! - Ich traue mich ja gar nicht mehr zu tauchen!!
Mit einem nervösen Zucken auf dem Auge grüßt
Toni
Na ja, so tief tauchen kann ich natürlich nicht, JGC.
Und schon gar nicht mit einer Plastikflasche in der Hand! - Oh weh, und nach Deiner Beschreibung ... ... würde die Flasche dann ja auch noch mit meiner Hand eine Lösung eingehen!
- Oder doch nicht?? - Jetzt bin ich aber ganz schön verwirrt! - Ich traue mich ja gar nicht mehr zu tauchen!! Mit einem nervösen Zucken auf dem Auge grüßt
Toni
Hallo JGC
[quoteEs wäre mal interessant, statt Beschleunigerexperimente zur Abwechslung Druckexperimente zu machen, die diverse Substanzen mit millionen Bar Drücken beaufschlagen kann, um zu sehen, wie sich Materie wirklich unter diesen extremen Verhältnissen verhält] [/quote]
Genau das haben die ETH-Physiker aus Zürich gemacht. Klick den Link zwei Zeilen weiter unten an:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=23804#post23804
Herzliche Grüsse
Orbit
[quoteEs wäre mal interessant, statt Beschleunigerexperimente zur Abwechslung Druckexperimente zu machen, die diverse Substanzen mit millionen Bar Drücken beaufschlagen kann, um zu sehen, wie sich Materie wirklich unter diesen extremen Verhältnissen verhält] [/quote]
Genau das haben die ETH-Physiker aus Zürich gemacht. Klick den Link zwei Zeilen weiter unten an:
http://www.astronews.com/forum/showthread.php?p=23804#post23804
Herzliche Grüsse
Orbit
Nun ja...
Ich wollte halt eben drauf hinweisen, das sich unter hohem Druck die ganzen Ordnungsstrukturen eines Materiales verändern und entsprechend dessen Kristallisationsgitter umformen und sie enger aneinander fügen können und das mit dem Marskern ist schon mal in dieser Richtung, obwohl ich glaube, das die Expertimente noch mit dem 10fachen Druck stattfinden müssten, um wirklich eine "bedeutende" Verdichtung der Masse zu erreichen.
Meiner Ansicht nach ist das der Grund, warum die verschiedenen Planetenschalen so scharf voneinander abgegrenzt erscheinen, da sie die Druckdichtezonen kennzeichnen, an denen die jeweiligen materiellen Strukturen ihre bisherigen Raumgitter aufgeben müssen und sie neu auf eine dichtere Struktur anordnen um wieder einen stabilen Zustand zu erreichen
JGC
Ich wollte halt eben drauf hinweisen, das sich unter hohem Druck die ganzen Ordnungsstrukturen eines Materiales verändern und entsprechend dessen Kristallisationsgitter umformen und sie enger aneinander fügen können und das mit dem Marskern ist schon mal in dieser Richtung, obwohl ich glaube, das die Expertimente noch mit dem 10fachen Druck stattfinden müssten, um wirklich eine "bedeutende" Verdichtung der Masse zu erreichen.
Meiner Ansicht nach ist das der Grund, warum die verschiedenen Planetenschalen so scharf voneinander abgegrenzt erscheinen, da sie die Druckdichtezonen kennzeichnen, an denen die jeweiligen materiellen Strukturen ihre bisherigen Raumgitter aufgeben müssen und sie neu auf eine dichtere Struktur anordnen um wieder einen stabilen Zustand zu erreichen
JGC
Toni
Registriertes Mitglied
Klingt cool - wenn's nicht so heiß dort unten wäre ...
Mal sehen, was die Forschung in dieser Richtung in den nächsten Jahren noch bringt ...?
Freundliche Grüße von
Toni
Hmmm, JGC, klingt ja recht vernünftig? Könnte ich mich zur Not auch mit anfreunden ...
Mal sehen, was die Forschung in dieser Richtung in den nächsten Jahren noch bringt ...?
Freundliche Grüße von
Toni