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1 / 20 Die Erde im Schnitt Ein Viertel der Erde fehlt, sodass die Schichten auf zwei ebenen Flächen sichtbar sind. Ziehen dreht, Scrollen oder Zusammenziehen zoomt. Die untere Leiste wechselt zwischen neun Szenen, vom Schnitt zu Platten, Magnetfeld und Bebenlabor.
Ziehen zum Drehen. Mausrad oder zwei Finger zum Zoomen.
Rundgang Teile Steuerung
01 Die Erde im Schnitt Ein Viertel der Erde fehlt, sodass die Schichten auf zwei ebenen Flächen sichtbar sind. Ziehen dreht, Scrollen oder Zusammenziehen zoomt. Die untere Leiste wechselt zwischen neun Szenen, vom Schnitt zu Platten, Magnetfeld und Bebenlabor.
02 Die Kruste Das Oberflächengestein ist in diesem Maßstab so dünn, dass die Kruste kaum mehr als eine Linie ist: 24 km von 6371. Darunter, an der Moho, werden P-Wellen plötzlich schneller, von 6,8 auf 8,1 km/s.
03 Der Mantel Fast 2900 km festes Gestein. Bei 400 und 670 km wechseln Minerale in dichtere Formen, und die Wellengeschwindigkeit springt. Bei 670 km herrschen bereits 24 GPa, etwa das 235.000-Fache des Luftdrucks auf Meereshöhe.
04 Der flüssige äußere Kern Bei 2891 km endet das Gestein und beginnt flüssiges Eisen. Die Dichte steigt fast auf das Doppelte, von 5,6 auf 9,9 g/cm³, die S-Geschwindigkeit fällt auf null. Schalten Sie S-Wellen ein, um ihr Ende hier zu sehen.
05 Der feste innere Kern 5150 km tief erstarrt das Eisen wieder. Die Temperatur wird auf 5400 bis 6300 K geschätzt, doch 329 GPa Druck halten es fest.
06 Gebogene Wellen Die Geschwindigkeit steigt mit der Tiefe; deshalb kehren die Strahlen gekrümmt zur Oberfläche zurück. Punkte markieren Wellenfronten: 1 Sekunde auf dem Bildschirm entspricht 60 Sekunden. Eine P-Welle erreicht die andere Erdseite etwa 20 Minuten nach dem Beben.
07 Die Schattenzonen Zwischen etwa 104° und 140° vom Beben kommen keine direkten P-Wellen an, weil der Kern sie wegbricht. S-Wellen fehlen jenseits 104°, da sie den flüssigen Kern nicht passieren. Durch dieses fehlende Signal wurde der Kern entdeckt.
08 Das Zentrum Bei 6371 km beträgt der Druck 364 GPa, etwa 3,6 Millionen Atmosphären, und die Dichte 13,1 g/cm³. Die Schwerkraft ist hier null; ihr Maximum liegt an der Kernoberseite mit 10,7 m/s².
09 Bewegte Platten Die Oberfläche besteht aus Platten. Diese Karte zeigt Peter Birds 52 Platten mit nach Typ gefärbten Grenzen. Pfeile zeigen die heutige Bodengeschwindigkeit nach NNR-MORVEL56: bis etwa 72 mm jährlich auf der Pazifischen Platte. Ein Klick nennt Platte und Geschwindigkeit.
10 Die Plattenuhr Gelbe Punkte sind Städte auf ihren Platten. Der Zeitregler verlängert die heutigen Rotationen bis 50 Millionen Jahre in beide Richtungen. New York und Lissabon entfernen sich um etwa weitere 1100 km. Dies ist ein Schema, keine Rekonstruktion: Reale Platten ändern Tempo und Richtung.
11 Eine Platte taucht ab Am Japangraben biegt sich die Pazifische Platte und sinkt mit etwa 86 mm jährlich unter Nordostjapan. Weiße Marken bewegen sich mit ihr, eine Sekunde entspricht einer Million Jahre. In der kalten Platte entstehen Beben viel tiefer als anderswo, bis etwa 680 km.
12 Warum Vulkane Reihen bilden Vulkane entstehen, wo die Plattenoberseite etwa 105 km tief liegt: Wasser aus der Platte senkt den Schmelzpunkt des heißen Mantels darüber. Ändern Sie die Neigung und verfolgen Sie den Bogen. Steile Platten rücken die Vulkane zum Graben, flache weit ins Landesinnere.
13 Ein Hotspot unter Hawaii Heißes Gestein steigt unter der Pazifischen Platte auf. Jeder Vulkan wächst über dem Plume, wird dann mitgenommen und durch einen neuen ersetzt. Deshalb werden die Inseln nach Nordwesten älter, von Kīlauea zu Kaua'i mit etwa 5 Millionen Jahren und Midway mit 28.
14 Die Platte zurückspulen Spulen Sie die Platte zurück, und die Kette zieht sich zum Plume zusammen. Bei 47,5 Millionen Jahren knickt sie ab: Zuvor zog die Pazifische Platte nordwärts, danach westnordwestwärts. Das Zurückspulen nutzt nur datierte Vulkane bei festem Hotspot.
15 Streifen am Meeresboden Am Rücken kühlt neue Kruste ab und speichert die Magnetfeldrichtung in Eisenmineralen. Das Feld kehrte sich oft um, daher trägt der Boden beidseitig gespiegelte dunkle und helle Streifen. Die Breite ist Zeitspanne mal Spreizungsrate.
16 Der Mantel wälzt sich um Festes Gestein fließt. Kalte Platten sinken, teils bis zum Kern, und heiße Plumes steigen aus zwei riesigen Ansammlungen auf dem Kern unter Afrika und dem Pazifik auf. Die Szene ist ein Schema: Der reale Fluss ist dreidimensional und benötigt zur Manteldurchquerung viele Zehnmillionen Jahre.
17 Das Feld aus dem Kern Strömendes flüssiges Eisen im äußeren Kern erzeugt das Erdmagnetfeld. Von außen ähnelt es einem Stabmagneten, etwa 9° gegen die Drehachse geneigt. Der magnetische Nordpol wandert: Die rote Linie zeigt seinen Weg seit 1590; um 2010 legte er fast 58 km jährlich zurück.
18 Wie tief waren wir? Die Kola-Bohrung erreichte 12.262 m, KTB 9101 m; Chikyu setzte am Japangraben 7906 m Rohr ein. Der tiefste Meeresboden liegt 10.935 m tief. Im Maßstab bis zum Zentrum schrumpft alles zur Haarlinie: Kola erreicht 0,19 % des Radius.
19 Ein Beben breitet sich aus Das Tōhoku-Beben von 2011. Blau ist die P-Wellenfront, grün die S-Welle, orange die Oberflächenwellen, mit Geschwindigkeiten aus PREM. Drei gelbe Stationen zeichnen sie auf; mit laufender Uhr entstehen ihre Seismogramme in der Anzeige.
20 Ortung mit drei Stationen S-Wellen fallen mit der Entfernung immer weiter hinter P zurück, sodass die S-P-Zeit jeder Station ihre Entfernung liefert. Ein entsprechender Kreis um jede Station ergibt drei Kreise, die sich im Epizentrum schneiden. Die Aufgabe unter den Reglern verbirgt den Ort eines Bebens.
Erdkruste Die steinerne Haut, auf der wir leben. PREM verwendet im Mittel 24,4 km; unter Ozeanen sind es etwa 7 km, unter Gebirgen bis zu 70 km. Oberer Mantel Festes Gestein, das wenige Zentimeter im Jahr kriecht. Es reicht in diesem Modell von der Krustenbasis bis 400 km. Übergangszone Zwischen 400 und 670 km wird Olivin in dichtere Kristallformen gepresst, und die Wellengeschwindigkeiten springen. Unterer Mantel Die volumenmäßig größte Schicht, von 670 km bis zum Kern bei 2891 km. Äußerer Kern Flüssiges Eisen und Nickel, 2260 km dick. Seine Strömung erzeugt das Magnetfeld. S-Wellen können es nicht durchqueren. Innerer Kern Eine feste Eisenkugel mit 1221 km Radius, heißer als die flüssige Umgebung, aber durch Druck fest gehalten. Erdbeben Die Wellenquelle dieses Exponats liegt oben am Schnitt, damit die Strahlen über eine Schnittfläche auffächern. P-Wellen Druckwellen. Sie durchlaufen Festkörper und Flüssigkeiten und erreichen jedes Seismometer zuerst. S-Wellen Scherwellen. Flüssigkeiten können sie nicht übertragen, daher enden sie am äußeren Kern. Schattenzonen Blauer Bogen: P-Wellenschatten, 104° bis 140° vom Beben. Grüner Bogen: jenseits 104° keine direkten S-Wellen. Tiefensonde Der weiße Ring markiert die eingestellte Tiefe. Die Anzeige oben links nennt die dortigen Werte. Plattenkarte Birds PB2002-Platten auf der Erde. Rote Grenzen spreizen sich, blaue konvergieren, grüne gleiten aneinander vorbei. Bewegungspfeile Die heutige Bodengeschwindigkeit im Bezugssystem ohne Nettorotation, NNR-MORVEL56. Länger und röter bedeutet schneller. Mitbewegte Städte Acht Städte werden mit ihren Platten bewegt. Ein Schema mit unveränderter heutiger Rotation. Tiefseegraben Hier biegt die ozeanische Platte ab. Meerwasser erscheint nur auf der Seeseite. Abtauchende Platte Die kalte ozeanische Platte sinkt in den Mantel; in dieser Zeichnung ist sie 90 km dick. Vulkanbogen Er liegt dort, wo die Plattenoberseite 105 km tief ist, dem globalen Mittel unter Bogenvulkanen. Plattenbeben Beben in der kalten Platte bis etwa 680 km Tiefe. Eine Darstellung der Wadati-Benioff-Zone. Mantelkeil Heißer Mantel zwischen abtauchender und oberer Platte, wo Wasser aus der Platte das Schmelzen fördert. Hotspot-Plume Heißes Gestein steigt unter Hawaii auf. Im Modell bleibt es fest, während die Platte wandert. Inselkette Vulkane von Kama'ehuakanaloa bis Meiji. Graue Vulkane sind unterseeische Berge. Der Knick Der 47,5 Millionen Jahre alte Daikakuji-Seamount, an dem die Kette ihre Richtung ändert. Kama'ehuakanaloa Ein junger Unterwasservulkan 975 m unter dem Meer südöstlich der Big Island. Ihre Vermutung Mit dem Richtungsregler dorthin drehen, wo Ihrer Vermutung nach die nächste Insel wächst. Rückenachse Hier steigt Magma auf und neue Kruste entsteht, das jüngste Gestein des Meeresbodens. Magnetstreifen Kruste, die bei normaler (dunkel) oder inverser Polarität (hell) abkühlte. Magnetometerprofil Geglättete Aufzeichnung eines Magnetometers, das ein Schiff quer über den Rücken zieht. Kalte Platte Eine sinkende ozeanische Platte kann bis zur Mantelbasis gelangen. Ein Schema. Heißer Plume Gestein steigt von der Mantelbasis auf. Ein Schema. Heiße Ansammlung Eines von zwei großen Gebieten langsamer Scherwellen auf dem Kern unter Afrika und dem Pazifik. Feldlinien Der Dipolanteil von IGRF-14 ist wie das reale Feld geneigt. Gelbe Kegel zeigen die Richtung. Äußerer Kern Flüssiges Eisen erzeugt durch seine Strömung das Feld. Die blassen Spiralen stellen die Strömung schematisch dar. Magnetischer Nordpol Hier zeigt eine Kompassnadel senkrecht nach unten. Die rote Linie ist sein Weg seit 1590. Kola-Bohrung 12.262 m, die tiefste Bohrung, abgeschlossen 1989. KTB-Bohrung Die deutsche Kontinentale Tiefbohrung, 9101 m. Chikyu Das Bohrschiff und sein 7906 m langer Bohrstrang am Japangraben. Challengertief 10.935 m unter dem Meeresspiegel, der tiefste Meeresboden. Ihre Bohrung Mit dem Tiefenregler eingestellt. Die Anzeige nennt Druck und Temperatur dort. Epizentrum Hier beginnen die Wellen. Ein Klick auf die Erde verschiebt den Ort. Wellenfronten Blaue P-, grüne S- und orange Oberflächenwellen breiten sich über die Oberfläche aus. Seismometer Stationen des Global Seismographic Network. Die drei gelben zeichnen dieses Beben auf. Ihre Markierung Mit Breiten- und Längenregler oder per Klick auf die Erde verschieben.
