sich die Eigenschaften vieler Stoffe schon ganz erheblich, das ist besonders für die Geowissenschaftler wichtig! Ähnlich wie die Ärzte mit ihrer Tomografie die menschlichen Körper durchleuchten, können die Geologen mit ihren Erdbebenstationen auch Informationen über das Erdinnere gewinnen. Unter der Kruste folgt in diesem Bild erst mal der dicke Gesteinsmantel, dann ein flüssiger, äußerer und ein fester, innerer Kern. Aus vielen verschiedenen Beobachtungen schließt man darauf, dass der Kern überwiegend aus einer Eisen-Nickel-Legierung mit kleinen Beimischungen von Silizium, Sauerstoff und Schwefel besteht und innen wärmer ist als außen.
Helen: Kennt man denn die Temperatur im Inneren der Erde überhaupt?
Der Alchemist: Zunächst mal gab es da verschiedene Modelle, die andeuten, dass die Temperatur im Zentrum etwa 6000°C betragen sollte. Heute gibt es aber auch trickreiche Messungen, die uns bessere Abschätzungen ermöglichen.
Marie: Wie soll das denn gehen?
Der Alchemist: Nun, die Grenze zwischen dem äußeren, flüssigen und dem inneren, festen Kern der Erde muss ja genau an der Stelle liegen, wo der Druck die Schmelzkurve dieser Eisen-Nickel-Legierung kreuzt. In dem schematischen Phasendiagramm der Abbildung 14 war die Schmelzkurve schon so eingezeichnet, dass die Schmelztemperatur mit steigendem Druck zunimmt. Das entspricht auch dem normalem Verhalten der meisten Stoffe und auch dem, was man für den Erdkern erwartet. Aus den Modellen über die Zusammensetzung der Erde weiß man recht genau, dass der Druck in dieser Tiefe etwa 330 GPa beträgt. Die Schmelzkurve von reinem Eisen wurde im Labor bei Drücken bis 220 GPa gemessen, und daraus wurde abgeschätztRB2007, AD2013, dass bei 330 GPa in der Erde die Schmelztemperatur etwa 5960°C beträgt.
Helen: Das klingt ja toll!
Der Alchemist: Ja, aber für eine genaue Modellierung aller Vorgänge im Erdinneren möchte man auch noch gerne wissen, wie zuverlässig oder wie genau diese Temperatur mit diesen Messungen bestimmt ist. Bei der Abschätzung der Schmelztemperatur aus den Labordaten für reines Eisen rechnet man mit einer Unsicherheit von etwa 500°C. Der Anteil von Nickel sollte die Schmelztemperatur nicht groß ändern, aber Sauerstoff, Schwefel und vielleicht auch noch Magnesium in der Eisen-Nickel-Legierung des Erdkerns könnten die Schmelztemperatur doch noch um einige hundert Grad absenken. Ihr seht, wenn Wissenschaftler etwas messen, dann machen sie sich auch immer noch Gedanken über die Genauigkeit oder Unsicherheit ihrer Messergebnisse.
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